化学选择性必修1第四节 化学反应的调控测试题

这是一份化学选择性必修1第四节 化学反应的调控测试题，共27页。试卷主要包含了合成氨反应为   ，合成氨反应为等内容，欢迎下载使用。

培优第一阶——基础过关练
1．（2022·河北石家庄·高二期末）合成氨工业中采用循环操作，主要是为了
A．增大化学反应速率B．提高平衡混合物中氨的含量
C．降低氨的沸点 D．提高氮气和氢气的利用率
2．（2022·辽宁·建平县实验中学高二期末）一定温度下，在恒容密闭容器中，将和一定量的混合加热可得下列平衡，已知平衡后物质的量为且。下列说法正确的是
A．CO的平衡转化率为B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前物质的量浓度为D．升高温度，浓度增加，表明该反应是放热反应
3．（2022·广西·北海市教育教学研究室高二期末）合成氨反应为 。下列有关该反应的说法正确的是
A．催化剂增大了正、逆反应的活化能
B．升高温度，该反应的平衡常数增大
C．正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高的平衡转化率
4．（2020·山东德州·高二阶段练习）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．对CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)平衡体系，增大压强可使颜色变深
B．氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
C．对2NO2(g) N2O4(g)，升高温度平衡体系颜色变深
D．夏天从冰箱拿出的啤酒刚一开启即涌出大量泡沫。
5．（2022·内蒙古赤峰·高二期末）羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到平衡： K=0.1。反应前CO的物质的量为10ml，平衡后CO的物质的量为8ml。下列说法正确的是
A．升高温度，H2S浓度增大，表明该反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S的物质的量为6ml
D．CO的平衡转化率为20%
6．（2022·江苏徐州·高二期末）若在催化剂作用下和合成甲酸主要涉及以下反应：
I．
II．
在恒容密闭容器中，和各投发生反应，平衡时的转化率及和的选择性(产物的选择性：生成的或与转化的的比值)随温度变化如图所示。
下列说法正确的是
A．反应II：
B．曲线a表示平衡时的转化率
C．时，反应I的平衡常数
D．合成甲酸应选择在较高温度下甲酸选择性高的催化剂
7．（2023·云南·昆明一中高二期末）合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·ml-1。下列说法正确的是
A．合成氨反应在任何温度下都能自发
B．1mlN2与过量H2充分反应放热92.4kJ
C．合成氨实际生产中选择高压和低温
D．将氨液化分离，可促进平衡正移及循环利用氮气和氢气
8．（2022·广东·华南师大附中高二期末）一定条件下，在1.0L的密闭容器中进行反应：
Cl2(g)+CO(g) COCl2(g) ΔH<0，反应过程中的有关数据如下表：
下列说法正确的是
A．该反应在高温下自发进行
B．2min内，用CO表示的化学反应速率为0.6ml·L-1·min-1
C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(COCl2)<1.8 ml·L-1
D．温度不变，在第8min向体系中加入三种物质各1ml，则平衡向逆反应方向移动。
9．（2022·广西贵港·高二期末）某温度下，在3L的恒容密闭容器中，仅充入1mlX(g)和2mlY(g)，发生反应 ，当反应达到平衡时，测得X、Y、Z的体积分数分别为30%，60%和10%。下列说法正确的是
A．该反应从起始至达到平衡的过程中，总是存在
B．该反应达到平衡后，若再充入0.2mlX和0.2mlZ，则此时的反应速率：
C．反应起始的总压强与反应达到平衡时的总压强之比为2：3
D．反应达到平衡后，若仅升高温度，则该反应的平衡常数增大
10．（2022·全国·高二）在2L的密闭容器中，，将2mlA气体和1mlB气体在反应器中反应，测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是
A．反应的
B．X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数
C．图中Y点v(正)>v(逆)
D．图中Z点，增加B的浓度不能提高A的转化率
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·江苏·盐城市伍佑中学高二期中）催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应I：
反应II：
在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中：
下列说法正确的是
A．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂
B．其他条件不变，升高温度，反应I中的平衡转化率增大
C．时，延长反应时间或减小压强，能使的选择性由A点到达B点
D．温度高于，反应I和反应II中的平衡转化率：前者下降幅度大于后者上升幅度
12．（2023·安徽池州·高二期中）化学和生活密切相关，下列生产生活中实例不能用勒夏特列原理解释的是
A．摇晃后的可乐开启后有大量气泡
B．合成氨工业中温度选择400-500℃
C．酸遇紫色石蕊试剂变红
D．生产硫酸的过程中用过量的空气和二氧化硫反应
13．（2022·吉林·长春市第二中学高二期末）高炉炼铁过程中发生反应：，该反应在不同温度下的平衡常数见表。
下列说法正确的是
A．由表中数据可判断该反应：反应物的总能量<生成物的总能量
B．下与反应，达到平衡时，用表示该反应的平均速率为
C．为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大
D．其他条件不变时，增加的用量，不能有效降低炼铁尾气中的含量
14．（2022·四川·南部县第二中学高二阶段练习）在恒容的密闭容器中发生反应△H，不同温度下反应经过相同时间，测得混合体系中A的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是
A．X、Z两点，A的逆反应速率相等
B．温度不变，平衡后充入氦气，C的体积分数减小
C．降低温度，化学平衡常数增大
D．X、Y、Z三点中，Z点A的转化率最大
15．（2022·湖北武汉·高二期末）开发催化加氢合成甲醇技术是有效利用资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。某温度下，在恒容密闭容器中发生反应： 。下列有关说法正确的是
A．加入合适的催化剂，能提高单位时间内的产量
B．升高反应温度有利于提高的平衡转化率
C．平衡后再通入适量，平衡常数K增大
D．增大体系的压强，平衡不发生移动
16．（2022·上海市张堰中学高二期末）在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是
A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同
B．c、d两处的混合气体成分含量不同，温度相同
C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体
D．c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
17．（2022·江苏苏州·高二期末）已知：无CO时反应、有CO时反应。某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得0.1mlNO转化为的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A．反应的
B．X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
C．Y点再通入CO、各0.01ml，此时
D．达平衡后，其他条件不变改变物料使，CO转化率下降
18．（2022·湖北·高二期中）尿素对于我国经济和社会的可持续发展具有重要意义，工业上以和为原料合成： ，在温度为和时，分别将0.50ml和1.20ml充入体积为1L的密闭容器中，测得随时间变化的数据如表所示：
下列说法不正确的是
A．时，0~10min内
B．温度下该反应平衡时的转化率为66.7%
C．
D．平衡常数：
19．（2022·全国·高二）2021年11月初，世界气候峰会在英国举行，为减少环境污染，减少化石能源的使用，开发新型、清洁、可再生能源迫在眉睫。
(1)甲醇、乙醇来源丰富、燃烧热值高，可作为能源使用。其中一种可减少空气中CO2的甲醇合成方法为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
①若将一定量的CO2和H2投入1.0L恒容密闭容器中合成甲醇，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。则该反应的正反应为_____ (填“放热”或“吸热”)反应，在p2及512K时，图中N点处平衡向_____ (填“正向”或“逆向”)移动；
②若将物质的量之比为1：3的CO2和H2充入体积为1.0L的恒容密闭容器中反应，不同压强下CO2转化率随温度的变化关系如下图所示。
a．A、B两条曲线的压强分别为、，则_____ (填“＞”“＜”或“=”)；
b．若A曲线条件下，起始充入CO2和H2的物质的量分别为lml、3ml，且a点时的K=300(L2/ml2)，则a点对应CO2转化率为_____。
(2)在工业生产中也用反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·ml-1制取H2，从而获得氢能源，该反应需要加入催化剂，若用[M]表示催化剂，则反应历程可表示为：
第一步：[M]+H2O(g)=[M]O+H2(g)
第二步：[M]O+CO(g)=[M]+CO2(g)
①第二步比第一步反应慢，则第二步反应的活化能比第一步___________(填“大”或“小”)。反应过程中，中间产物[M]O的能量比产物的能量___________(填“高”或“低”)；
②研究表明，此反应的速率方程为，式中)、分别表示相应的物质的量分数，Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时，该反应的Kp___________(填“增大”或“减小”)。根据速率方程分析，T＞Tm时v逐渐减小的原因是_____。
20．（2022·云南·昆明一中高二期中）丙烯广泛用于合成聚丙烯、丙烯醛、丙烯酸等工业领域。回答下列问题：
(1)丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应如下：C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) △H1 =+124 k·ml-1
①总压分别为100kPa、10kPa 时发生该反应，平衡体系中C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系如图所示。
100 kPa时，C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是_______、_______。
②某温度下，在刚性容器中充入C3H8，起始压强为10 kPa，平衡时总压为13.3 kPa，该反应的平衡常数Kp=_______ kPa (用分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数。保留1位小数)。
(2)丙烷氧化脱氢法制备丙烯主要反应如下：C3H8 (g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g) △H2＜0，在催化剂作用下，C3H8氧化脱氢除生成C3H6外，还生成CO、CO2等物质。C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化关系如图所示。
①中C3H8的转化率随温度升高而上升的原因可能是_______。
②575℃时，C3H6的选择性为_______。(C3H6的选择性= 100%)
③基于本研究结果，能提高C3H6选择性的措施是_______。
t/min
0
2
4
6
8
c(Cl2 )/ ml·L-1
2.4
1.6
0.6
c(CO)/ ml·L-1
2
0.2
c(COCl2 )/ ml·L-1
0
温度T/℃
1000
1150
1300
平衡常数K
4.0
3.7
3.5
时间/min
0
10
20
40
50
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
0.50
0.30
0.18
……
0.15
第二章 化学反应速率与化学平衡
第四节 化学反应的调控
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·河北石家庄·高二期末）合成氨工业中采用循环操作，主要是为了
A．增大化学反应速率B．提高平衡混合物中氨的含量
C．降低氨的沸点 D．提高氮气和氢气的利用率
【答案】D
【详解】合成氨工业中氢气和氮气在催化剂作用下生成氨气的反应为可逆反应，反应后的混合气分离出氨气后还含有氢气和氮气，进行循环操作可以提高氮气和氢气的利用率，降低成本；与增大化学反应速率、提高平衡混合物中氨的含量、降低氨的沸点无必然关系；
故选D。
2．（2022·辽宁·建平县实验中学高二期末）一定温度下，在恒容密闭容器中，将和一定量的混合加热可得下列平衡，已知平衡后物质的量为且。下列说法正确的是
A．CO的平衡转化率为B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前物质的量浓度为D．升高温度，浓度增加，表明该反应是放热反应
【答案】D
【详解】A．10ml CO开始反应，平衡后CO物质的量为8ml，则CO的平衡转化率为，A错误；
B．通入CO后，随着反应进行，CO浓度减小，正反应速率逐渐减小，B错误；
C．设反应前H2S物质的量为x，容器体积为V：
恒容密闭容器中，且反应为分子数不变的反应，，x=7ml，但由于没有给密闭容器的体积，无法算出反应前H2S的浓度，C错误；
D．升高温度，H2S浓度增加，说明平衡逆向移动，表明该反应是放热反应，D正确；
故选D。
3．（2022·广西·北海市教育教学研究室高二期末）合成氨反应为 。下列有关该反应的说法正确的是
A．催化剂增大了正、逆反应的活化能
B．升高温度，该反应的平衡常数增大
C．正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高的平衡转化率
【答案】C
【详解】A．催化剂降低反应的活化能，增大反应速率，A错误；
B．该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，B错误；
C．该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故正反应的活化能小于逆反应的活化能，C正确；
D．合成氨反应为放热反应，在高温下，反应会逆向移动，H2的平衡转化率会减小；工业上采用高温的原因是加快生成NH3的速率，同时考虑催化剂的活性在较高温度下较好，另外催化剂不会影响平衡转化率，D错误；
故选C。
4．（2020·山东德州·高二阶段练习）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A．对CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)平衡体系，增大压强可使颜色变深
B．氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
C．对2NO2(g) N2O4(g)，升高温度平衡体系颜色变深
D．夏天从冰箱拿出的啤酒刚一开启即涌出大量泡沫。
【答案】A
【详解】A． 反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)的前后气体总物质的量不变，加压平衡不移动，增大压强，气体体积减小，各气体的浓度增大，故颜色变深仅仅是由于NO2(g)浓度增大造成的，故不能用勒夏特列原理解释，故A符合；
B． 氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，当加入AgNO3溶液后，由于生成氯化银沉淀，氯离子浓度减小，故平衡正向移动，造成氯气浓度减小，故溶液颜色变浅，故能用勒夏特列原理解释，故B不符合；
C． 该反应2NO2(g) N2O4(g)为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO2(g)浓度增大，体系颜色变深，故能用勒夏特列原理解释，故C不符合；
D． 啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡，夏天从冰箱拿出啤酒并开启，压强减小，温度升高，都会使溶解平衡向着二氧化碳析出的方向进行，故会涌出大量泡沫，故能用勒夏特列原理解释，故D不符合；
故选A。
5．（2022·内蒙古赤峰·高二期末）羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到平衡： K=0.1。反应前CO的物质的量为10ml，平衡后CO的物质的量为8ml。下列说法正确的是
A．升高温度，H2S浓度增大，表明该反应是吸热反应
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S的物质的量为6ml
D．CO的平衡转化率为20%
【答案】D
【详解】A．升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A错误；
B．通入CO气体的瞬间正反应速率增大，达到最大值，向正反应方向建立新的平衡，正反应速率逐渐减小，B错误；
C．设反应前H2S的物质的量为nml，容器的容积为VL，则
，，解得n=7，C错误；
D．根据上述计算可知CO的转化率为20%，D正确；
故选D。
6．（2022·江苏徐州·高二期末）若在催化剂作用下和合成甲酸主要涉及以下反应：
I．
II．
在恒容密闭容器中，和各投发生反应，平衡时的转化率及和的选择性(产物的选择性：生成的或与转化的的比值)随温度变化如图所示。
下列说法正确的是
A．反应II：
B．曲线a表示平衡时的转化率
C．时，反应I的平衡常数
D．合成甲酸应选择在较高温度下甲酸选择性高的催化剂
【答案】C
【分析】由题干图示信息可知，根据反应I 可知，升高温度，平衡逆向移动，则HCOOH的选择性随温度的升高而减小，CO2的转化率随温度升高而减小，根据240℃时，曲线a、c对应的数值之和为100%，说明这两条曲线分别代表HCOOH和CO的选择性，曲线b代表CO2的转化率随温度的变化关系，说明CO的选择性随温度升高而增大，即升高温度反应II正向移动，故△H2＞0，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，△H2＞0，A错误；
B．由分析可知，曲线b表示平衡时CO2的转化率，B错误；
C．由图示信息可知，240℃时，CO2的转化率为40%，HCOOH的选择性为80%，CO的选择性为20%，三段式分析为：，，则反应I的平衡常数K===，C正确；
D．曲线a代表HCOOH的选择性，升高温度反应I平衡逆向移动，HCOOH的产率减小，且HCOOH的选择性也减小，则合成甲酸应选择在较低温度下甲酸选择性高的催化剂，D错误；
故答案为：C。
7．（2023·云南·昆明一中高二期末）合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·ml-1。下列说法正确的是
A．合成氨反应在任何温度下都能自发
B．1mlN2与过量H2充分反应放热92.4kJ
C．合成氨实际生产中选择高压和低温
D．将氨液化分离，可促进平衡正移及循环利用氮气和氢气
【答案】D
【详解】A．合成氨时放热且熵减的反应，根据∆G=∆H-T∆S＜0能自发可知，该反应低温下能自发，A错误；
B．该反应为可逆反应，不能完全进行，因此1mlN2与过量H2充分反应放热小于92.4kJ，B错误；
C．为了加快反应速率，实际生产中选择高压(10-20MPa)和高温(400℃-500℃)，C错误；
D．氨气易液化，液化分离后生成物减少，平衡正向移动，没有液化的H2和N2可以继续放入反应器中反应，循环利用，D正确；
故选D。
8．（2022·广东·华南师大附中高二期末）一定条件下，在1.0L的密闭容器中进行反应：
Cl2(g)+CO(g) COCl2(g) ΔH<0，反应过程中的有关数据如下表：
下列说法正确的是
A．该反应在高温下自发进行
B．2min内，用CO表示的化学反应速率为0.6ml·L-1·min-1
C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(COCl2)<1.8 ml·L-1
D．温度不变，在第8min向体系中加入三种物质各1ml，则平衡向逆反应方向移动。
【答案】C
【详解】A．根据反应方程式，该反应为气体物质的量减少的反应，即ΔS＜0，已知ΔH＜0，根据ΔG=ΔH-TΔS＜0，因此该反应在低温下自发进行，故A错误；
B．2min内消耗氯气物质的量浓度为0.8ml/L，则消耗CO的物质的量浓度为0.8ml/L，根据化学反应速率的表达式，v(CO)==0.4ml/(L·min)，故B错误；
C．6min时，CO的物质的量浓度为0.2ml/L，6min内消耗CO的物质的量浓度为1.8ml，该段时间内，消耗氯气物质的量浓度为1.8ml/L，则6min时氯气物质的量浓度为0.6ml/L，与8min时氯气物质的量浓度相同，表示反应已达到平衡，达到平衡时，生成COCl2物质的量浓度为1.8mL/L，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则c(COCl2)＜1.8mL/L，故C正确；
D．达到平衡时氯气、CO、COCl2物质的量浓度分别为0.6ml/L、0.2ml/L、1.8ml/L，该条件下K==15，温度不变，在第8min向体系中加入三种物质各1ml，Qc=≈1.5＜15=K，平衡向正反应方向移动，故D错误；
答案为C。
9．（2022·广西贵港·高二期末）某温度下，在3L的恒容密闭容器中，仅充入1mlX(g)和2mlY(g)，发生反应 ，当反应达到平衡时，测得X、Y、Z的体积分数分别为30%，60%和10%。下列说法正确的是
A．该反应从起始至达到平衡的过程中，总是存在
B．该反应达到平衡后，若再充入0.2mlX和0.2mlZ，则此时的反应速率：
C．反应起始的总压强与反应达到平衡时的总压强之比为2：3
D．反应达到平衡后，若仅升高温度，则该反应的平衡常数增大
【答案】A
【分析】设X的转化量为，，，联立求解得，。
【详解】A．反应前后气体系数和相同，所以反应前后气体总物质的量不变，c(X)+c)Y)+c(Z)=1ml·L-1，故A正确；
B．该温度下的平衡常数，再投入0.2mlX和0.2mlZ，此时浓度商，平衡逆向移动，所以，故B错误；
C．同温同体积下，物质的量之比=压强之比，反应前后气体物质的量不变，故反应前的总压强与反应达到平衡时的总压强之比为1∶1，故C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故D错误；
故选：A。
10．（2022·全国·高二）在2L的密闭容器中，，将2mlA气体和1mlB气体在反应器中反应，测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是
A．反应的
B．X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数
C．图中Y点v(正)>v(逆)
D．图中Z点，增加B的浓度不能提高A的转化率
【答案】B
【分析】如图所示，实线为测得的A的转化率与温度的关系如实线图所示，在250℃左右，A的转化率达到最大，则温度小于250℃时，温度越高，反应速率越大，测得的A的转化率也越高，温度大于250℃时，温度越高，测得的A的降低，是因为该反应逆向移动，由此可知该反应为放热反应。
【详解】A．由分析可知，在250℃左右，A的转化率达到最大，温度大于250℃时，温度越高，测得的A的降低，是因为该反应逆向移动，由此可知该反应为放热反应，即ΔH＜0，A错误；
B．该反应是放热反应，升高温度，平衡常数减小，X点的温度小于Y的温度，故X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数，B正确；
C．如图所示，Y点实线和虚线重合，即测定的A的转化率就是平衡转化率，则Y点v(正)=v(逆)，C错误；
D．Z点增加B的浓度，平衡正向移动，A的转化率提高，D错误；
故选B。
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·江苏·盐城市伍佑中学高二期中）催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应I：
反应II：
在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中：
下列说法正确的是
A．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂
B．其他条件不变，升高温度，反应I中的平衡转化率增大
C．时，延长反应时间或减小压强，能使的选择性由A点到达B点
D．温度高于，反应I和反应II中的平衡转化率：前者下降幅度大于后者上升幅度
【答案】A
【详解】A．由图可知，随着温度升高，CH3OCH3的选择性降低，要提高CH3OCH3的转化率，可以选择在低温下的催化剂，提高反应I的选择性，故A正确；
B．反应I是放热反应，其他条件不变，升高温度，反应I中CO2的平衡转化率减小，故B错误；
C．时，反应I是气体体积缩小的反应，减小压强，能使反应I的平衡向逆方向移动，CH3OCH3的平衡含量减小，则选择性减小，故C错误；
D．温度高于，CO2的平衡转化率随温度升高增大，而由图可知，CH3OCH3的选择性下降，CH3OCH3的平衡转化率降低，可推断出反应II中CO2平衡转化增大的幅度要大于反应I中CO2平衡转化减小幅度，故D错误；
故选A。
12．（2023·安徽池州·高二期中）化学和生活密切相关，下列生产生活中实例不能用勒夏特列原理解释的是
A．摇晃后的可乐开启后有大量气泡
B．合成氨工业中温度选择400-500℃
C．酸遇紫色石蕊试剂变红
D．生产硫酸的过程中用过量的空气和二氧化硫反应
【答案】B
【详解】A．开启可乐瓶后，瓶内气体压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，所以泛起大量泡沫，能用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；
B．合成氨反应为放热反应，工业合成氨时选择高温能极大加快反应速率，但平衡逆向移动，降低氨的产率，不能用勒夏特列原理解释，故B符合题意；
C．石蕊是有机弱酸，存在电离平衡，加入酸，增加c(H+)，平衡向逆反应方向移动，符合勒夏特列原理，故C不符合题意；
D．使用过量的空气，增大了反应物氧气的量，可以使化学平衡向正反应方向移动，提高SO2的利用率，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意；
故选B。
13．（2022·吉林·长春市第二中学高二期末）高炉炼铁过程中发生反应：，该反应在不同温度下的平衡常数见表。
下列说法正确的是A．由表中数据可判断该反应：反应物的总能量<生成物的总能量
B．下与反应，达到平衡时，用表示该反应的平均速率为
C．为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大
D．其他条件不变时，增加的用量，不能有效降低炼铁尾气中的含量
【答案】D
【详解】A．由表中数据可判断，平衡常数随温度升高减小，说明反应为放热反应，可知反应物的总能量＞生成物的总能量，故A错误；
B．1000℃下Fe2O3与CO反应，tmin达到平衡时c(CO)=2×10-3 ml/L，设CO起始浓度x，，，解得x=10-2ml/L，则用CO表示该反应的平均速率为，故B错误；
C．平衡常数只受温度影响，增大c(CO)不能改变化学平衡常数，故C错误；
D．增大固体的量，不改变平衡的移动，则其他条件不变时，增加Fe2O3的用量，不能有效降低炼铁尾气中CO的含量，故D正确；
故选：D。
14．（2022·四川·南部县第二中学高二阶段练习）在恒容的密闭容器中发生反应△H，不同温度下反应经过相同时间，测得混合体系中A的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是
A．X、Z两点，A的逆反应速率相等
B．温度不变，平衡后充入氦气，C的体积分数减小
C．降低温度，化学平衡常数增大
D．X、Y、Z三点中，Z点A的转化率最大
【答案】C
【分析】由图可知，X~Y为平衡的建立过程，Y点达到平衡状态，然后升高温度A的体积分数增大，可知升高温度平衡逆向移动，则证明该反应的正反应为放热反应，Y之后的点均为平衡点，据此解答。
【详解】A．该反应从正反应方向开始，尽管X、Z两点A的含量相同，但温度Z点高于X点，因此A的逆反应速率Z大于X，二者速率不相等，A错误；
B．反应在恒容的密闭容器中进行，反应温度不变，平衡后充入氢气，平衡不移动，则C的体积分数不变，B错误；
C．根据图象可知：温度升高，A的含量增大，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，降低温度，化学平衡正向移动，导致化学平衡常数增大，C正确；
D．根据图象可知：反应从正反应方向开始，在X~Y为平衡的建立过程，A的转化率逐渐增大，当反应进行到Y点达到平衡状态，此时A的转化率达到最大值，Y~Z化学平衡逆向移动，导致A的转化率降低，因此X、Y、Z三点中，Y点A的转化率最大，D错误；
故选C。
15．（2022·湖北武汉·高二期末）开发催化加氢合成甲醇技术是有效利用资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。某温度下，在恒容密闭容器中发生反应： 。下列有关说法正确的是
A．加入合适的催化剂，能提高单位时间内的产量
B．升高反应温度有利于提高的平衡转化率
C．平衡后再通入适量，平衡常数K增大
D．增大体系的压强，平衡不发生移动
【答案】A
【详解】A．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，提高单位时间内甲醇的产量，故A正确；
B．该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氢气的转化率减小，故B错误；
C．平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，所以平衡后再通入适量氢气，平衡常数K不变，故C错误；
D．该反应是气体体积减小的反应，增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，故D错误；
故选A。
16．（2022·上海市张堰中学高二期末）在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是
A．a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同
B．c、d两处的混合气体成分含量不同，温度相同
C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体
D．c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
【答案】B
【分析】该装置中发生SO2在加热、催化剂的条件下和O2反应转化为SO3的反应，反应放热，热交换器的作用是预热待反应的气体；a处通入的是反应气体，即SO2、空气，在热交换器中进行加热，没有催化剂，没有发生反应，b处气体是SO2、空气，再进入装置中，发生反应到达c处，c处是SO3，没有反应完全的SO2、O2、N2等，SO2、O2在催化剂的作用下再一次发生反应，提高SO2的转化率，d处主要为SO3，N2等，由此分析。
【详解】A．根据装置图可知，从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气，经过热交换器后从b处出来的是热的气体，成分与a处相同，A项正确；
B．在c处出来的气体SO2、O2在催化剂表面发生反应产生的含有SO3及未反应的SO2、O2等气体，该反应是放热反应，当经过热交换器后被冷的气体降温，SO3被部分分离出来，而且混合气体再次被催化氧化，d处主要为SO3，N2等，故二者含有的气体的成分含量不相同，B项错误；
C．根据分析，该反应放热，热交换器的作用是预热待反应的冷的气体，经热交换器出来的SO3被吸收，同时冷却反应产生的气体，为SO3的吸收创造条件，C项正确；
D．c处气体经过热交换器后再次被催化氧化，目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3，从而可以提高SO2的转化率，D项正确；
答案选B。
17．（2022·江苏苏州·高二期末）已知：无CO时反应、有CO时反应。某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得0.1mlNO转化为的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A．反应的
B．X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
C．Y点再通入CO、各0.01ml，此时
D．达平衡后，其他条件不变改变物料使，CO转化率下降
【答案】C
【详解】A．由图可知，升高温度NO的转化率减小，则升高温度平衡逆向移动的，A正确；
B．催化剂具有选择性，X点可以通过更换高效催化剂提高NO反应速率，B正确；
C．Y点时NO的转化率为80%，体积为1L，，则
，Y点再通入CO、N2各0.01 ml，
平衡正向移动，则此时，C错误；
D．中增大CO的量，可促进NO的转化，而CO的转化率减小，则其他条件不变，使，CO转化率下降，D正确；
故选C。
18．（2022·湖北·高二期中）尿素对于我国经济和社会的可持续发展具有重要意义，工业上以和为原料合成： ，在温度为和时，分别将0.50ml和1.20ml充入体积为1L的密闭容器中，测得随时间变化的数据如表所示：
下列说法不正确的是
A．时，0~10min内
B．温度下该反应平衡时的转化率为66.7%
C．
D．平衡常数：
【答案】D
【详解】A．，A正确；
B．T1温度下该反应平衡时二氧化碳的物质的量为0.10ml，反应的物质的量为0.50ml-0.10ml=0.40ml，方程式中NH3与CO2系数比为2：1，故CO2转化量为0.80ml，转化率：，B正确；
C．前10min，T2温度下CO2转化量多，反应速率快，故T2温度高。在T2温度下，达平衡时CO2的物质的量为0.15ml，T1时CO2的物质的量为0.10ml，故升高温度平衡逆向移动，反应放热，a<0，C正确；
D．放热反应，升高温度，K减小，因T2>T1，故K(T1)>K(T2)，D错误；
故选D。
19．（2022·全国·高二）2021年11月初，世界气候峰会在英国举行，为减少环境污染，减少化石能源的使用，开发新型、清洁、可再生能源迫在眉睫。
(1)甲醇、乙醇来源丰富、燃烧热值高，可作为能源使用。其中一种可减少空气中CO2的甲醇合成方法为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
①若将一定量的CO2和H2投入1.0L恒容密闭容器中合成甲醇，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。则该反应的正反应为_____ (填“放热”或“吸热”)反应，在p2及512K时，图中N点处平衡向_____ (填“正向”或“逆向”)移动；
②若将物质的量之比为1：3的CO2和H2充入体积为1.0L的恒容密闭容器中反应，不同压强下CO2转化率随温度的变化关系如下图所示。
a．A、B两条曲线的压强分别为、，则_____ (填“＞”“＜”或“=”)；
b．若A曲线条件下，起始充入CO2和H2的物质的量分别为lml、3ml，且a点时的K=300(L2/ml2)，则a点对应CO2转化率为_____。
(2)在工业生产中也用反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·ml-1制取H2，从而获得氢能源，该反应需要加入催化剂，若用[M]表示催化剂，则反应历程可表示为：
第一步：[M]+H2O(g)=[M]O+H2(g)
第二步：[M]O+CO(g)=[M]+CO2(g)
①第二步比第一步反应慢，则第二步反应的活化能比第一步___________(填“大”或“小”)。反应过程中，中间产物[M]O的能量比产物的能量___________(填“高”或“低”)；
②研究表明，此反应的速率方程为，式中)、分别表示相应的物质的量分数，Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时，该反应的Kp___________(填“增大”或“减小”)。根据速率方程分析，T＞Tm时v逐渐减小的原因是_____。
【答案】(1) 放热 正向 ＞ 90%
(2) 大 高 减小 温度为主要影响因素，Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高
【解析】(1)①分析图像可知，压强相同时，温度升高，平衡时甲醇的物质的量在减小，即升高温度，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应；在p2及512K时，N点在曲线下方未达到平衡，达到平衡后甲醇的物质的量为，平衡向正向移动才能增大甲醇的物质的量，故N点此时向正向移动；
②a．由热化学方程式得，相同温度下，增大压强，平衡向正向移动，的转化率增大，＞。
ｂ．设a点对应CO2转化率为x，列三段式：
，解得x=0.9，则CO2的转化率为90%。
(2)①活化能越大，反应速率就越慢，第二步反应比第一步反应慢，则第二步的活化能大于第一步；反应物断开化学键需要吸收能量，正反应为放热反应，总能量降低，则中间产物的能量比产物的能量高。
②正反应为放热反应，温度升高，平衡向逆向移动，则减小；此反应的速率方程为，反应速率加快，k值增大，可得到Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高，T＞Tm时温度为主要影响因素，因此T＞Tm时v逐渐减小。
20．（2022·云南·昆明一中高二期中）丙烯广泛用于合成聚丙烯、丙烯醛、丙烯酸等工业领域。回答下列问题：
(1)丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应如下：C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) △H1 =+124 k·ml-1
①总压分别为100kPa、10kPa 时发生该反应，平衡体系中C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系如图所示。
100 kPa时，C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是_______、_______。
②某温度下，在刚性容器中充入C3H8，起始压强为10 kPa，平衡时总压为13.3 kPa，该反应的平衡常数Kp=_______ kPa (用分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数。保留1位小数)。
(2)丙烷氧化脱氢法制备丙烯主要反应如下：C3H8 (g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g) △H2＜0，在催化剂作用下，C3H8氧化脱氢除生成C3H6外，还生成CO、CO2等物质。C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化关系如图所示。
①中C3H8的转化率随温度升高而上升的原因可能是_______。
②575℃时，C3H6的选择性为_______。(C3H6的选择性= 100%)
③基于本研究结果，能提高C3H6选择性的措施是_______。
【答案】(1) a d 1.6
(2) 温度升高，催化剂的活性增大 51.5% 选择相对较低的温度
【解析】(1)
①C3H8(g) ⇌ C3H6(g)+H2(g)△H1=+124 kJ·ml-1，正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，C3H8(g)的物质的量分数减小，C3H6(g)的物质的量分数增大；根据方程式，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，C3H8的物质的量分数大于10kPa 时C3H8的物质的量分数，因此表示100kPa时，C3H8的物质的量分数随温度变化关系的曲线是a；增大压强，平衡逆向移动，C3H6的物质的量分数减小，表示100kPa时，C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线是d，故答案为：a；d；
②同温同体积条件下，气体的压强之比=气体物质的量之比，设C3H8的平衡转化率为x，

则10(1-x)+10x+10x=13.3，解得：x=0.33，Kp==1.6kPa，故答案为： 1.6；
(2)
①该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C3H8的转化率应该降低，但实际上C3H8的转化率随温度升高而上升，可能是升高温度，催化剂的活性增大导致的，故答案为：温度升高，催化剂的活性增大；
②根据图像，575℃时，C3H8的转化率为33%，C3H6的产率为17%，假设参加反应的C3H8为100ml，生成的C3H6为17ml，C3H6的选择性=×100%=51.5%，故答案为：51.5%；
③根据图像，535℃时，C3H6的选择性=×100%=66.7%，550℃时，C3H6的选择性=×100%=61.5%，575℃时，C3H6的选择性=×100%=51.5%，选择相对较低的温度能够提高C3H6选择性，故答案为：选择相对较低的温度。
t/min
0
2
4
6
8
c(Cl2 )/ ml·L-1
2.4
1.6
0.6
c(CO)/ ml·L-1
2
0.2
c(COCl2 )/ ml·L-1
0
温度T/℃
1000
1150
1300
平衡常数K
4.0
3.7
3.5
时间/min
0
10
20
40
50
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
0.50
0.30
0.18
……
0.15