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专题22平衡图像专练1．二甲醚(CH3OCH3)重整制取H2，具有无毒、无刺激性等优点。回答下列问题：(1)CH3OCH3和O2发生反应I：CH3OCH3(g)+1/2O2(g)=2CO(g)+3H2(g)△H已知：CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g)△H1CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H2H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H3①保持温度和压强不变，分别按不同进料比通入CH3OCH3和O2，发生反应I。测得平衡时H2的体积百分含量与进料气中n(O2)/n(CH3OCH3)的关系如图所示。当n(O2)/n(CH3OCH3)＞0.6时，H2的体积百分含量快速降低，其主要原因是____(填标号)。A．过量的O2起稀释作用B．过量的O2与H2发生副反应生成H2OC．n(O2)/n(CH3OCH3)＞0.6平衡向逆反应方向移动(2)T℃时，在恒容密闭容器中通入CH3OCH3，发生反应II：CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g)，测得容器内初始压强为41.6kPa，反应过程中反应速率v(CH3OCH3)时间t与CH3OCH3分压P(CH3OCH3)的关系如图所示。①t=400s时，CH3OCH3的转化率为____(保留2位有效数字)；反应速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3),k=_____s-1；400s时v(CH3OCH3)=_____kPa．s-1。2．中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，如图所示。（1）已知相关物质的燃烧热如上表，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式_____________。（2）在400℃时，向初始体积1L的恒压反应器中充入1molCH4，发生上述反应，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。则：①若容器体积固定，不同压强下可得变化如下图，则压强的关系是__________。②实际制备C2H4时，通常存在副反应：2CH4(g)→C2H6(g)＋H2(g)。反应器和CH4起始量不变，不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如图。A．在200℃时，测出乙烷的量比乙烯多的主要原因可能是_____________。B．400℃时，C2H4、C2H6的体积分数分别为20.0%、6.0%，则体系中CH4的体积分数是_________。3．随着科技的进步，合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。甲胺铅碘(CH3NH3PI3)引用作新敏化太阳能电池的敏化剂，可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成。回答下列问题：制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H1。（1）上述反应中所需的甲醇可以利用甲烷为原料在催化剂作用下直接氧化来合成。煤炭中加氢气可发生反应：C(s)+2H2(g)CH4(g)△H2。在密闭容器中投入碳和H2，控制条件使其发生该反应，测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图中曲线所示。①该反应的△H2_______0(填“”、“”或“=”)，判断理由是_______。②在4MPa、1100K时，图中X点v正(H2)____v逆(H2)(填“”、“”或“=”)。该条件下，将1molC和2molH2通入密闭容器中进行反应，平衡时测得的转化率为80%，CH4的体积分数为______。若维持容器体积不变，向其中再加入0.5mo1C和1mo1H2，再次达到平衡后，平衡常数K_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。③某化学兴趣小组提供下列四个条件进行上述反应，比较分析后，你选择的反应条件是______(填字母序号)。A．5MPa800KB．6MPa1000KC．10MPa1000KD．10MPa1100K4．以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。(1)工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+203kJ•mol－1①该反应逆反应速率表达式为：v逆=k•c(CO)•c3(H2)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如表：CO浓度(mol•L－1)H2浓度(mol•L－1)逆反应速率(mol•L－1•min－1)0.05c14.8c2c119.2c20.158.1由上述数据可得该温度下，该反应的逆反应速率常数k为_________L3•mol－3•min－1。②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示：则压强Pl_______P2（填“大于”或“小于”）；N点v正_______M点v逆（填“大于”或“小于”）；求Q点对应温度下该反应的平衡常数K=________。平衡后再向容器中加入1molCH4和1molCO，平衡_______移动（填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不”）。5．镓(Ga)与铝位于同一主族，金属镓的熔点是29.8℃，沸点是2403℃，是一种广泛用于电子工业和通讯领域的重要金属。(1)在密闭容器中充入一定量的Ga与NH3发生反应，实验测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强P和温度T的关系曲线如图所示。①图中A点和C点化学平衡常数的大小关系是：KA_____KC，(填“”、“=”或“”)，理由是___________________。②在T1和P6条件下反应至3min时达到平衡，此时改变条件并于D点处重新达到平衡，H2的浓度随反应时间的变化如下图所示(3〜4min的浓度变化未表示出来），则改变的条件为___________(仅改变温度或压强中的一种）。6．在容积为2L的密闭容器中，进行如下反应：A(g)+2B(g)C(g)+D(g)，最初加入1.0molA和2.2molB，在不同温度下，D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。试回答下列问题：(1)800℃时,0—5min内，以B表示的平均反应速率为____________。(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______________。a．容器中压强不变b．混合气体中c(A)不变c．2v正(B)=v逆(D)d．c(A)=c(C)(3)若最初加入1.0molA和2.2molB，利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=________，该反应为_______反应(填吸热或放热),判断理由是______________________________。(4)800℃时，某时刻测得体系中各物质的量如下：n(A)=0.9mol，n(B)=2.0mol，n(C)=0.9mol，n(D)=0.9mol，则此时该反应________进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。7．工业上用氢气合成氨气的原理为:N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0在2L密闭容器中通入3molH2和１molN2,测得不同温度下,NH3的产率随时间变化如图所示.①下列有关说法正确的是_______________________A由b点到c点混合气体密度逐渐增大B达到平衡时,2v正(H2)＝3v逆(NH3)C平衡时,通入氩气平衡正向移动D平衡常数,ka＜kb＝kc②T1温度时,0－15min内v(H2)＝___________mol·L－１·min－１.③已知:瞬时速率表达式v正＝k正c3(H2)c(N2),v逆＝k逆c2(NH3)(k为速率常数,只与温度有关).温度由T1调到T2,活化分子百分率______________(填“增大”“减小”或“不变”),k正增大倍数______________k逆增大倍数(填“大于”“小于”或“等于”).T1℃时,k正/k逆＝__________。8．利用含H2S的废气可回收硫，既可以保护环境又可资源化利用。回答下列问题：(1)将H2S直接分解回收硫的同时得到氡能源的技术具有发展远景。起始时在反应器中充入一定量的H2S，在一定条件下发生反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g)，H2S热分解温度与平衡时气体组成如图所示：①反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g)的△H=___________0(填“”或“”)②图中A点H2S的分解率为___________(保留3位有效数字)③若B点容器内气体总压为PPa，则此时反应的平衡常数Ka=___________Pa(Kp为以分压表示的平衡常数，列出含P的代数式)。9．“一碳化是指以研究分子中只含有一个碳原子的化合物(如CO、CO2、CH3OH等)为原料合成一系列化工产品的化(一)工业上，在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(1)向2L恒容密闭容器中通入1molCO(g)和2molH2(g)，发生反应合成甲醇，反应过程中n(CH3OH)与时间(t)及温度的关系如图所示。在500℃恒压条件下，请在图中画出反应体系中n(CH3OH)与时间(t)变化总趋势图________。(二)CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应：反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-48.5kJ·mol-1反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1(2)控制CO2和H2初始投料比为1:3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO的产率的影响如图所示：①由图可知温度升高CO产率上升，其主要原因是_____。②由图可知获取甲醇最适宜的温度是_____。10．丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径，其热化学方程式为：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)ΔH。请回答下列相关问题。(1)脱氢反应分别在压强为p1和p2时发生，丙烷及丙烯的平衡物质的量分数随温度变化如图所示。①压强：p1______p2(填“”或“”)。②为了同时提高反应速率和反应物的平衡转化率，可采取的措施是__________。③若p1=0.1MPa，起始时充入丙烷发生反应，则Q点对应温度下，反应的平衡常数Kp_____(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。④在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始n(氩气)/n(丙烷)越大，丙烷的平衡转化率越大，其原因是___________________。11．氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物，有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。（1）汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如下图①已知T2T1，则反应2NO(g)+2CO(g)2N2(g)+2CO2(g)，△H___0（填“”“=”或“”）②压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，此时容器的体积为4L，则用N2的浓度变化表示的平均反应速率v（N2)=____，该温度下用分压表示的平衡常数Kp=___MPa-1(分压=总压×物质的量分数)。③在D点，对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中____点。（2）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2，将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应，反应相同时间，NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。①在50℃~150℃范围内随温度升高，NOx的去除率迅速上升的原因是____。②当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。12．大气中CO2含量的增加会加剧温室效应，为减少其排放，需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。(1)CO2与NH3反应可合成尿素[化学式为CO(NH2)2]，反应2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)+H2