2023届高考化学一轮复习 化学反应原理专练(8)化学平衡及其影响因素
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1.恒温恒容密闭容器中,发生反应:,达到平衡后,通入再次平衡时,下列说法错误的是( )
A. 的体积分数增大 B.气体颜色加深
C.气体压强增大 D.化学平衡常数不变
2.一定温度下,在一个容积为2L的密闭容器中发生反应:,若0~10s内消耗了2mol C,下列说法正确的是( )
A. 0~10s内用C表示的平均反应速率
B. 当时,反应达到平衡状态
C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.该反应达平衡后,减小反应体系的体积,平衡向逆反应方向移动
3.已知,向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)2molA(g)和1molB(g);(乙)1molA(g)和0.5molB(g);(丙)2molC。恒温、恒容下反应达到平衡时,下列关系一定正确的是( )
A.容器内压强:
B.C的质量:
C. 与之比:
D.反应放出或吸收热量的数值:
4.汽车净化的主要原理为。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列图示正确且能说明反应在时刻达到平衡状态的是( )
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.④⑤⑥
5.如表所示,在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中,反应达到平衡,下列说法正确的是( )
容器 | 温度/℃ | 物质的起始浓度/() | 物质的平衡浓度/() | ||
Ⅰ | 0.20 | 0.10 | 0 | 0.04 | |
Ⅱ | 0.20 | 0.10 | 0.20 | ||
Ⅲ | 0 | 0 | 0.20 |
A.
B.如果达到平衡时,容器Ⅲ中ClNO的转化率大于80%,则>
C.在容器Ⅰ中,达到平衡时充入氨气,则平衡向右移动
D.若温度为,起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20 mol 、0.20 mol和0.20 mol,则该反应向正反应方向进行
6.法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应如下:
主反应:
副反应:
相同条件下,在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应,下列说法错误的是( )
A.工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性
B.投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减小压强
C.图中点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率
D.相同条件下选择高效催化剂,可以提高NO的平衡转化率
7.在初始温度为℃时,向三个密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应:,测得反应的相关数据如下表:
容器 | 容器类型 | 初始体积 | 反应物投入量/mol | 平衡转化率 | 平衡时C的物质的量/mol | 平衡常数 | ||
A | B | C | ||||||
Ⅰ | 恒温恒容 | 1L | 1 | 3 | 0 | 1.2 | ||
Ⅱ | 绝热恒容 | 1L | 0 | 0 | 2 | |||
Ⅲ | 恒温恒压 | 2L | 2 | 6 | 0 |
下列说法正确的是( )
A. , B.
C. D.
8.以丙烯、氨气和空气(空气中体积分数约为20%)为原料,在催化剂条件下生产丙烯腈的过程中会同时生成副产物丙烯醛,发生的主要反应如下:
在恒压、460℃时,保持丙烯和氨气的总进料量和空气的进料量均不变,丙烯腈和丙烯醛的平衡产率随进料气中的比值变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.图中曲线a表示丙烯腈的平衡产率随值的变化
B.增大压强有利于提高反应速率和丙烯腈的平衡产率
C.使用合适的催化剂可以使丙烯腈的平衡产率达到100%
D.由图可知,原料氨气、丙烯和空气的理论最佳进料体积比为2:2:3
9.工业上利用CO和合成二甲醚:。其它条件不变时,相同时间内CO的转化率随温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.
B.状态时,
C.相同温度时,增大压强,可以提高CO的转化率
D.状态时,选择合适催化剂,可以提高相同时间内CO的转化率
10.反应,反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度和压强的关系如图,下列叙述正确的是( )
A.达到平衡后,加入催化剂则C%增大
B.达到平衡后,增加A的量有利于平衡正向移动
C.化学方程式中
D.达到平衡后,若升温,平衡正向移动
11.一定条件下,在密闭容器中进行可逆反应:。下列说法正确的是( )
A.增大压强,平衡常数将增大
B.达到平衡时,单位时间内消耗的同时也生成
C.达到平衡时,若升高温度,氯气的百分含量减小
D.加入氯气,平衡向正反应方向移动,氯气的转化率一定升高
12.处于平衡状态的反应,下列说法正确的是( )
A.加入催化剂,反应途径将改变,也将随之改变
B.升高温度,正、逆反应速率都增大,分解率也增大
C.增大压强,平衡向逆反应方向移动,将引起体系温度降低
D.若体系恒容,加入一些后达新平衡,浓度将减小
13.电镀废液中可通过下列反应转化成铬黄:,达到平衡。说法正确的是( )
A.移走,的转化率升高
B.加入少量NaOH固体,自然沉降后,溶液颜色变深
C.加入固体,平衡逆向移动
D.降低温度,该反应的平衡常数增大
14.下列说法正确的是( )
A.少量通入溶液获得碳酸钡固体
B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应
C.保存溶液时,应在其中加入稀以抑制水解
D.工业合成氨采用500℃左右的高温,目的是提高平衡转化率
15.在一定条件下,利用合成的反应如下:,研究发现,反应过程中会有副反应:。温度对、CO产率的影响如图所示。下列说法中不正确的是( )
A. ,
B.增大压强可以缩短合成反应达到平衡所需的时间
C.生产过程中,温度越高越有利于提高的产率
D.合成反应的平衡常数表达式是
16.Ⅰ.如图所示,容器甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,甲中充入2mol A和1molB,乙中充入2molC和1molHe,此时K停在0刻度处。在一定条件下发生可逆反应:;反应达到平衡后,再恢复至原温度。回答下列问题:
(1)可根据_____现象来判断甲、乙都已达到平衡状态。
(2)达到平衡时,隔板K最终停留在0刻度左侧刻度处,则的取值范围是_____。
(3)若达到平衡时隔板K最终停留在左侧刻度Ⅰ处,此时甲的容积为2L,反应的化学平衡常数为_____。
Ⅱ.若一开始就将K、F如图所示固定,其他条件均不变,则达到平衡时:
(1)测得甲中A的转化率为,则乙中C的转化率为_____。
(2)假设乙、甲两容器中的压强比用表示,则的取值范围是_____。
17.二甲醚()被称为“21世纪的清洁燃料”。以、为原料制备甲醚涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性=。其中表示平衡时的选择性的是曲线__________(填“①”或“②”);温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是______________;为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为__________(填序号)。
a.低温、低压b.高温、高压c.高温、低压d.低温、高压
(2)也可以利用甲醇脱水制备二甲醚:。已知:,其中为以分压表示的平衡常数,为热力学温度。
①为了提高的平衡产率,可以采取的措施有_____________(任写一条)。
②473K时,在密闭容器中加入一定量,采用合适的催化剂进行反应,达到平衡时体系中的物质的量分数为______(填标号)。
a.b.c.d.
18.请回答下列问题:
(1)中国化学家研究出一种新型复合光催化剂,能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。
已知化学键键能如下表:
共价键 | O—H | O—O | O=O |
键能/ | 464 | 146 | 498 |
①写出反应Ⅱ的热化学方程式:________。
②设总反应的反应热为,反应Ⅰ的反应热为,则_______(填“>”“<”或“=”)。
(2)用催化还原法消除氮氧化物,发生反应:。相同条件下,在2L恒容密闭容器中,选用不同催化剂,产生的量随时间变化如图所示。
①计算0~4min内在催化剂A作用下,反应速率___。
②下列说法正确的是_____(填序号)。
A.该反应的活化能大小顺序是
B.若反应在恒容绝热的密闭容器中进行,当值不变时,反应已达到平衡
C.单位时间内H一O键与N一H键断裂的数目相等时,反应已达到平衡
D.增大压强能使反应速率加快,是因为增大了活化分子百分数
(3)经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸,其中发生催化氧化的反应为。若在℃、0.1MPa条件下,向一密闭容器中通入和[其中],测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。
①在其他条件不变的情况下,测得℃时压强的变化曲线如图所示,则点的正反应速率(正)与点的逆反应速率(逆)的大小关系为(逆)___(填“>”“<”或“=”)(正)。
②图中点的分压________MPa。
(4)按投料比向密闭容器中充入反应物,发生反应。、X代表压强或温度,如图表示L一定时,平衡混合物中的体积分数随X的变化关系。X表示______(填“温度”或“压强”),判断的依据是_______________,________(填“>”“=”或“<”)。
答案以及解析
1.答案:A
解析:本题考查化学平衡的影响因素。恒温恒容密闭容器中,发生反应:,达到平衡后,通入,体系压强增大,化学平衡正向移动,再次达到平衡时,的体积分数减小,A项错误;加入气体,化学平衡正向移动,但再次达到平衡时的浓度比原平衡时大,混合气体颜色比原平衡时深,B项正确;加入,化学平衡正向移动,但再次达到平衡时反应体系中气体的物质的量比原平衡时多,体系的压强比原平衡时大,C项正确;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,D项正确。
2.答案:D
解析:本题考查化学平衡状态的判断、化学平衡的影响因素等。C为固体,浓度视为常数,不能用C的浓度变化表示反应速率,A项错误;根据化学方程式可知,当时,正、逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,B项错误;升高温度,可以增大活化分子百分数,正、逆反应速率均增大,C项错误;减小反应体系的体积,会增大容器内的压强,正反应为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,D项正确。
3.答案:C
解析:本题考查恒温恒容条件下的等效平衡规律及应用。恒温恒容条件下,甲与乙中起始投料比均为,甲等效为在乙的基础上增大压强,平衡向正反应方向移动,A和B的转化率增大,将丙中投料全部换算为反应物,则为 =2mol, =1mol,与甲为等效平衡。甲与丙为等效平衡,平衡时各组分的物质的量相等,则压强:,甲的投料量为乙的2倍,平衡正向移动会导致压强减小,则 < ,故,A项错误;甲与丙为等效平衡,则C的质量:,甲的投料量为乙的2倍,平衡正向移动会导致生成C的质量增多,则 > ,故,B项错误;甲、乙容器中,A、B起始物质的量之比等于化学计量数之比,与之比为2:1,丙为分解反应,生成的与之比为2:1,故,C项正确;甲和丙是从不同的方向建立起的等效平衡,当反应物转化率均为50%时,反应放出或吸收热量的数值相等,但该反应物的转化率不一定是50%,所以和不一定相等,D项错误。
4.答案:C
解析:本题考查平衡状态的判断。达到平衡后,保持不变,故①不能说明时刻反应达到平衡状态,错误;在绝热容器中进行该放热反应时,随着反应进行,容器内温度会升高,温度升高导致平衡常数减小,则保持不变时,可以证明反应达到了平衡状态,②正确;根据方程式分析,反应中CO和的物质的量变化量之比应该为1:1,与图像不符,③错误;随着反应的进行,逐渐减小,当不再变化时,可以证明反应达到了平衡状态,④正确;在绝热容器中进行该放热反应时,容器内温度会随着反应的进行而升高,达到平衡状态时,体系温度不再发生变化,⑤正确;只与反应体系的始态和终态有关,与是否达到平衡无关,不能用的变化判断反应是否达到了平衡状态,⑥错误,故C项正确。
5.答案:B
解析:本题考查恒温恒容条件下的等效平衡规律及应用。若,将生成物全部换算成反应物时,容器Ⅱ中投料量等于容器Ⅰ中的2倍,则相当于增大压强,平衡正向移动,,但和不一定相等,则无法判断的大小,A项错误;若 = ,则容器Ⅰ和Ⅲ中为等效平衡,将容器Ⅰ中的反应物换算成生成物,起始投入,达到平衡时,,ClNO的转化率,但改变温度为,容器Ⅲ中ClNO的转化率大于80%,证明平衡向吸热反应方向移动,证明>,B项正确;在恒容密闭容器Ⅰ中,达到平衡时充入氦气,气体总压强增大,但各物质浓度不发生改变,平衡不移动,C项错误;根据表格中数据可列出三段式:
则,向同体积恒容密闭容器中充入时,,,反应逆向进行,D项错误。
6.答案:D
解析:本题考查化学平衡图像分析,涉及温度、催化剂等对化学平衡的影响。从题图可知,催化剂乙在低温下具有很强的催化活性,可以节约能源,故工业上选择催化剂乙,A正确;从题图分析可知,随着温度升高,化学平衡逆向移动,即该主反应正反应为放热反应,且正向为气体体积增大的方向,根据勒夏特列原理可知,投料比一定时,有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减小压强,B正确;210℃时,在乙催化剂作用下NO的转化率比M点大,所以M点NO转化率一定不是该温度下的平衡转化率,C正确;催化剂只能改变反应速率而不影响化学平衡,故相同条件下选择高效催化剂,不能提高NO的平衡转化率,D错误。
7.答案:C
解析:本题考查恒温恒容、恒温恒压条件下的等效平衡规律及应用。若容器Ⅱ恒温恒容,投入2molC时与容器Ⅰ中反应是等效平衡,的分解反应是吸热反应,在绝热条件下达到平衡时容器Ⅱ中温度低于容器Ⅰ,而降低温度,平衡正向移动,增大,则有 ;若容器Ⅲ保持恒温恒容,则容器Ⅰ和容器Ⅲ中反应是等效平衡,由于该反应的正反应是气体总分子数减小的反应,容器Ⅲ中反应达到平衡时,容器Ⅲ的体积小于2L,相当于增大压强,平衡正向移动,平衡时增大,则有,,A、B错误。容器Ⅰ和Ⅲ都是℃,反应的平衡常数相等,选择容器I进行平衡常数的计算,平衡时,、、,则有;容器Ⅱ中的分解反应是吸热反应,而容器Ⅱ是恒容绝热体系,温度降低,不利于C的分解,则容器Ⅱ中反应达到平衡时大于容器Ⅰ,则容器Ⅱ中平衡常数大于容器Ⅰ,则有,C正确。若容器Ⅱ恒温恒容,则容器Ⅰ、Ⅱ中反应达到平衡时,对应物质的物质的量相等,则有;由C项分析可知,容器Ⅱ中反应逆向进行的程度小,C的平衡转化率小于恒温时,则有,D错误。
8.答案:A
解析:本题考查可逆反应特点、化学平衡移动。根据反应的化学方程式可知,适当增大原料气中氨气的量可促进主反应的平衡正向移动,有利于丙烯腈的合成,根据图像信息可知<1.0时,随着的增大,曲线a上升,则曲线a表示丙烯腈的平衡产率随值的变化,A项正确;增大压强,有利于提高反应速率, 但合成丙烯腈的反应是反应前后气体分子数增多的反应,增大压强,平衡逆向移动,不利于反应正向进行,B项错误;可逆反应中,反应物的转化率不可能达到100%,C项错误;据图可知,当=1.0时,丙烯腈的平衡产率最大,丙烯醛的平衡产率最小,根据合成丙烯腈的反应可知,通入氧气的体积为氨气体积的1.5倍是最佳配比,而氧气占空气体积的20%,所以原料氨气、丙烯和空气的理论最佳进料体积比为,即2:2:15,D项错误。
9.答案:B
解析:本题考查化学反应速率、化学平衡的影响因素。由题可知,转化率是在相同时间内测定的,250℃之前,由于反应速率较慢,反应未能在规定时间内达到平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,相同时间内CO的转化率增大;250℃后,反应能在规定时间内达到平衡状态,但温度升高,平衡逆向移动,相同时间内CO的转化率减小,由此可确定正反应为放热反应,,A项正确;状态时,反应未达到平衡状态,此时,即,B项错误;正反应为气体分子数减小的反应,相同温度时增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,C项正确;状态时,反应未达到平衡状态,选择合适的催化剂,反应速率增大,相同时间内CO的转化率增大,D项正确。
10.答案:C
解析:A项,加入催化剂平衡不移动,错误;B项,A为固体,增加固体的量平衡不移动,错误;C项,由题图可知,增大压强,C的百分含量(C%)增大,平衡正向移动,则,正确;D项,由题图可知,升高温度,C的百分含量(C%)减小,平衡逆向移动,错误;故选C。
11.答案:B
解析:平衡常数只与温度有关,增大压强平衡常数不变,A错误;反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,根据化学方程式可知此时单位时间内消耗的同时生成,B正确;正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,氯气的百分含量增大,C错误;加入氯气,平衡向正反应方向移动,但氯气的转化率不升高,D错误。
12.答案:B
解析:加入催化剂,降低了反应的活化能,反应途径将发生改变,但不会改变,A项错误;正反应为吸热反应,升高温度,正逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,硫化氢的分解率增大,B项正确;正反应为气体体积增大的吸热反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,反应放热,使体系温度升高,C项错误;若体系恒容,加入一些后达到新平衡,平衡虽然向逆反应方向移动,但不能抵消氢气浓度的增大,达到新平衡后浓度仍将增大,D项错误。
13.答案:D
解析:本题考查化学平衡、化学平衡常数的影响因素等。改变固体的量不会导致平衡移动,移走,的转化率不变,A项错误;加入少量NaOH固体,与反应生成,平衡正向移动,浓度减小,溶液颜色变浅,B项错误;加入固体,增大,平衡正向移动,C项错误;该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,平衡常数增大,D项正确。
14.答案:B
解析:的酸性弱于HCl,通入溶液中不能发生反应,不能获得固体,A错误;原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应,则铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应,B正确;有还原性,硝酸有强氧化性,若加入稀硝酸,会被氧化,所以不能向溶液中加硝酸抑制Fe的水解,而且加入硝酸会引入杂质,在保存溶液时,应在其中加入稀以抑制水解,C错误;工业合成氨的反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于提高平衡转化率,采用500℃左右的高温,目的是提高反应速率,而且催化剂在此温度下活性最大,D错误。
15.答案:C
解析:A项,从题图中可以看出,的产率随温度升高而减小,说明合成的反应为放热反应,故,CO的产率随温度升高而增大,副反应为吸热反应,故,正确;B项,增大压强,物质的浓度增大,反应速率加快,故可以缩短合成反应达到平衡所需的时间,正确;C项,生产过程中,温度升高,合成的反应平衡逆向移动,导致产率减小,同时副反应平衡正向移动,故温度越高,越不利于提高的产率,错误;D项,根据合成反应的化学方程式可知,是气体,故该反应的平衡常数表达式是,正确。
16.答案:Ⅰ.(1)隔板K和活塞F不再移动
(2)
(3)4
Ⅱ.(1)
(2)
解析:Ⅰ.(1)甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,说明甲、乙都是恒压容器。反应的正反应为气体分子总数减小的反应,建立平衡的过程中气体物质的量发生变化,气体体积发生变化,隔板K和活塞F移动,平衡时气体的物质的量不再变化,隔板K和活塞F不再移动。故根据隔板K和活塞F不再移动可判断甲、乙都已经达到平衡状态。
(2)采用极限法,若甲中A和B不反应,则隔板K停留在0刻度若甲中A和B完全反应,则生成2molC,根据恒温恒压下气体体积之比等于气体物质的量之比,则有,解得,则隔板K停留在左侧刻度2处,由于该反应为可逆反应,反应不能进行到底,则的取值范围是。
(3)若达到平衡时,隔板K最终停留在左侧刻度1处,设平衡时转化的B的物质的量为,则列三段式进行计算:
根据恒温恒压下气体的体积之比等于其物质的量之比可得关系式:,解得,则平衡时A、B、C的物质的量次为1mol、0.5mol、1mol,平衡时甲的容积为2L,则A、B、C的物质的量浓度依次为、、,化学平衡常数。
Ⅱ.(1)乙中平衡的建立可理解为先在与甲容器等容积的乙容器中加入2molC达到平衡,维持温度和容器容积不变再充入1mol He。乙中加入2molC,采用“一边倒”法换算后得2molA和1molB,即可得在恒温恒容条件下,甲中加入2molA和1molB与乙中加入2molC时达到的平衡互为等效平衡,平衡时测得甲中A的转化率为,即若不充入He,乙中C的转化率为;在恒温恒容条件下,达到平衡后再向乙中充入1 mol He,由于各物质的浓度没有发生变化,平衡不移动,乙中C的转化率仍为。
(2)在恒温恒容容器中,气体压强之比等于其物质的量之比。采用极限法,若甲中A和B没有反应,则甲中气体的总物质的量为3mol,乙和甲互为等效平衡,则乙中气体总物质的量为3mol+lmol(1mol为He)=4mol,此时乙、甲两容器中的压强比;若甲中A和B完全反应,则反应后甲中气体总物质的量为2mol,乙和甲互为等效平衡,则乙中气体总物质的量为2mol+1mol(1mol为He)=3mol,此时乙、甲两容器中的压强比;则乙、甲两容器中的压强比的取值范围是。
17.答案:(1)①;高于300℃时,以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,的平衡转化率增大;d
(2)①将产物或液化移去、降低温度②c
解析:(1)本题考查化学平衡图像分析和化学平衡调控。由于反应Ⅰ正反应为放热反应,反应Ⅱ正反应为吸热反应,故升高温度,平衡Ⅰ逆向移动,平衡Ⅱ正向移动,则选择性下降,故选择性对应曲线①:300℃之前,以反应Ⅰ为主,反应Ⅰ为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,温度高于300℃时,以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,的平衡转化率增大;促进反应Ⅰ平衡正向移动,可同时提高平衡转化率和选择性,反应Ⅰ的正反应为气体体积减小的放热反应,故可采取低温、高压的条件,故选d。
(2)①由公式知与温度成反比,则该反应正向为放热反应,故降温可促进平衡正向移动,提高平衡产率,另外将产物或液化移去也可促进平衡正向移动,提高平衡产率,因此可采取的措施为将产物或液化移去、降低温度。
②由,解得,设的物质的量分数为,则的物质的量分数也为,的物质的量分数为,则平衡时;,由,解得,若完全转化,则平衡体系中只含和,此时的量与相等,故物质的量分数为),但可逆反应不可能完全转化,所以平衡时的分数介于与之间,故选c。
18.答案:(1)①②
(2)①0.375②BC
(3)①②0.06
(4)温度;该反应是气体分子数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,甲醇的体积分数减小;增大压强,平衡正向移动,甲醇的体积分数增大,则X代表温度;>
解析:(1)本题考查化学反应速率、化学平衡图像分析等。①根据图中信息,可知反应Ⅱ为分解生成氧气和水,其热化学方程式为反应物总键能-生成物总键能;②由图可知,反应Ⅰ:,反应Ⅱ:,总反应:,总反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ,根据盖斯定律可判断,,则。
(2)①根据图像中数据可知,4分钟时,容器容积为
;②根据图中信息可知,在催化剂A的作用下,相同时间内生成的氮气的物质的量最多,反应速率最快,则其活化能最低,所以该反应的活化能大小顺序是,A项错误;该反应为放热反应,在恒容绝热的密闭容器中,随着反应的进行,容器内温度会升高,当值不变时,说明容器内温度不再变化,反应已经达到平衡,B项正确;用单位时间内H一O键断裂数目表示逆反应速率,N一H键断裂数目表示正反应速率,单位时间内H一O键与N一H键断裂的数目相等,代表正、逆反应速率相等,反应已经达到平衡,C项正确;增大压强能使反应速率加快是因为增大了单位体积内活化分子数,而活化分子百分数不变,D项错误。
(3)①根据图中信息可知,在其他条件不变时,℃下反应先达到平衡状态,说明>,点反应已达到平衡状态,(正)=(逆),点生成物的浓度大于点生成物的浓度,点对应的温度高于点对应的温度,浓度越大,温度越高,反应速率越快,则(逆)<(逆)=(正);②设起始时(g)物质的量为2mol,(g)物质的量为1mol,点时转化率为,可列出三段式:
起始时容器内压强为0.1MPa,点的压强为0.07MPa,根据压强之比等于气体物质的量之比,可得
解得=0.9,点、、物质的量分别为0.2mol、0.1mol、1.8mol,总物质的量为2.1mol,。
(4)根据热化学方程式可以判断,该反应是气体分子数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,甲醇的体积分数减小:增大压强,平衡正向移动,甲醇的体积分数增大,则X代表温度,L代表压强:温度相同时,增大压强,平衡时甲醇体积分数增大,则。
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