2025版高考化学一轮总复习提升训练第七章化学反应速率和化学平衡第二十四讲考点二化学平衡的移动化学反应进行的方向微考点2化学平衡原理在工业生产中的应用

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C．反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g) ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D．对于合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施
[解析] 溴水中存在平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入少量AgNO3溶液，HBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移动，溶液的颜色变浅，A可以用勒夏特列原理解释；2HI(g)H2(g)＋I2(g)是反应前后气体总分子数不变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但c(I2)增大，导致平衡体系的颜色变深，由于平衡不移动，故B不能用勒夏特列原理解释；反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，C可以用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理解释。
[微点拨] 应用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，且存在平衡移动，否则勒夏特列原理不适用。如压强改变但平衡未移动时引起的体系颜色变化、加入催化剂引起的速率变化，均不能用勒夏特列原理进行解释。
2．(2022·浙江1月选考，29题节选)工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：
(1)水煤气反应：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131 kJ·ml－1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是 水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快化学反应速率 。
(2)一氧化碳变换反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·ml－1。
①生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是 BC (填字母)。
A．反应温度愈高愈好
B．适当提高反应物压强
C．选择合适的催化剂
D．通入一定量的氮气
②以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量－反应历程如图所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ M＋H2O===MO＋H2 ；
步骤Ⅱ MO＋CO===M＋CO2 。
[解析] (1)由于水蒸气与煤炭反应吸热，会引起体系温度的下降，从而导致反应速率变慢，不利于反应的进行，通入空气，利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡，维持反应速率。
(2)①反应温度过高，会引起催化剂失活，导致反应速率变慢，A错误；适当增大压强，可加快反应速率，B正确；选择合适的催化剂，有利于加快反应速率，C正确；若为恒容条件，通入氮气对反应速率无影响，若为恒压条件，通入氮气后，容器容积变大，反应物浓度减小，反应速率变慢，D错误。
②分子首先被催化剂吸附，根据元素守恒推测第一步产生H2，第二步吸附CO产生CO2，对应反应历程依次为M＋H2O===MO＋H2、MO＋CO===M＋CO2。
【对点训练】
1．(2024·湖北宜昌模拟)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( A )
A．使用催化剂可以提高合成氨的产量
B．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出
C．保存FeCl3溶液时，加少量稀盐酸
D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
[解析] 催化剂影响化学反应速率，但不影响化学平衡，不能用勒夏特列原理解释，故A入选；实验室制取乙酸乙酯时．将乙酸乙酯不断蒸出，生成物浓度减小，平衡正向移动，能够用勒夏特列原理解释，故B不选；FeCl3溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加少量稀盐酸后氢离子浓度增大，平衡逆向移动，抑制了Fe3＋的水解，可用勒夏特列原理解释，故C不选；排饱和氯化钠溶液的方法来收集氯气，增大了Cl－的浓度，使平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向逆反应方向移动，降低了氯气的溶解度，可用勒夏特列原理解释，故D不选。
2．(2023·山东淄博检测)工业上利用焦炭与水蒸气生产H2的反应原理为C(s)＋H2O(g)eq \(,\s\up7(△))CO(g)＋H2(g) ΔH>0；CO(g)＋H2O(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CO2(g)＋H2(g) ΔH<0；第二步生产的原料CO来源于第一步的产物。为提高原料的利用率及H2的日产量，下列措施中不可取的是( D )
①第一步产生的混合气直接作为第二步的反应物
②第二步生产应采用适当的温度和催化剂 ③第一、二步生产中均充入足量水蒸气 ④第二步应在低温下进行 ⑤第二步生产采用高压 ⑥第二步生产中增大CO的浓度
A．①③⑤ B.②④⑥
C．②③⑤ D.①④⑤⑥
[解析] 第一步产生的H2使第二步的平衡逆向移动，故应先进行分离，①错误；第二步反应为放热反应，温度过低，反应速率太小而影响H2的日产量，温度过高则平衡逆向移动，且要考虑催化剂的活性，故应选择适当的温度和催化剂，故②正确、④错误；增大廉价易得的水蒸气浓度可提高焦炭的利用率，③正确；压强对第二步反应无影响，不必采取高压，⑤错误；增大CO浓度并未提高主要原材料焦炭的利用率，⑥错误。