《2025年步步高大二轮专题复习化学》

5. (2024·湖南，14)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的$CH_{3}OH(g)$和CO(g)，发生如下反应：
主反应：$CH_{3}OH(g)+CO(g)=CH_{3}COOH(g)$ $\Delta H_{1}$
副反应：$CH_{3}OH(g)+CH_{3}COOH(g)=CH_{3}COOCH_{3}(g)+H_{2}O(g)$ $\Delta H_{2}$
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数$\delta [\delta (CH_{3}COOH)=\frac{n(CH_{3}COOH)}{n(CH_{3}COOH)+n(CH_{3}COOCH_{3})}]$随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是 ( )

A. 投料比x代表$\frac{n(CH_{3}OH)}{n(CO)}$
B. 曲线c代表乙酸的分布分数
C. $\Delta H_{1}＜0$，$\Delta H_{2}＞0$
D. L、M、N三点的平衡常数：$K(L)=K(M)＞K(N)$

答案： D [图中曲线表示的是两种含碳产物的分布分数即δ(CH₃COOH)、δ(CH₃COOCH₃)，结合主、副反应可知，x代表$\frac{n(CO)}{n(CH₃OH)}$，曲线a或曲线b表示CH₃COOH分布分数，曲线c或曲线d表示CH₃COOCH₃分布分数，故A、B错误；曲线a或曲线b表示δ(CH₃COOH)，由图像可知，当$\frac{n(CO)}{n(CH₃OH)}$相同时，T₂＞T₁，T₂时δ(CH₃COOH)大于T₁时，说明升高温度主反应的平衡正向移动，故ΔH₁＞0；同理，T₁时δ(CH₃COOCH₃)大于T₂时，说明升高温度副反应的平衡逆向移动，故ΔH₂＜0，C错误；L、M、N三点对应副反应ΔH₂＜0，且Tₙ＞Tₘ = Tₗ，升高温度平衡逆向移动，故K(L)＞K(M)＞K(N)，D正确。]

6. (2023·辽宁，12)一定条件下，酸性$KMnO_{4}$溶液与$H_{2}C_{2}O_{4}$发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 ( )

A. Mn(Ⅲ)不能氧化$H_{2}C_{2}O_{4}$
B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C. 该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D. 总反应为：$2MnO_{4}^{-}+5C_{2}O_{4}^{2 - }+16H^{+}=2Mn^{2 + }+10CO_{2}\uparrow +8H_{2}O$

答案： C [由图像可知，随着时间的推移，Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H₂C₂O₄，A项错误；随着反应物浓度的减小，到大约13 min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13 min后反应速率会增大，B项错误；由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确；H₂C₂O₄为弱酸，在离子方程式中不拆成离子，总反应为2MnO₄⁻ + 5H₂C₂O₄ + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 10CO₂↑ + 8H₂O，D项错误。]

7. (2023·湖南，13)向一恒容密闭容器中加入1 mol $CH_{4}$和一定量的$H_{2}O$，发生反应：$CH_{4}(g)+H_{2}O(g)\rightleftharpoons CO(g)+3H_{2}(g)$。$CH_{4}$的平衡转化率按不同投料比$x[x = \frac{n(CH_{4})}{n(H_{2}O)}]$随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 ( )

A. $x_{1}\lt x_{2}$
B. 反应速率：$v_{b正}\lt v_{c正}$
C. 点a、b、c对应的平衡常数：$K_{a}\lt K_{b}=K_{c}$
D. 反应温度为$T_{1}$，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态

答案： B [一定条件下，增大H₂O(g)的浓度，能提高CH₄的转化率，即x值越小，CH₄的转化率越大，则x₁＜x₂，故A正确；b点和c点温度相同，CH₄的起始物质的量都是1 mol，b点x值小于c点，则b点H₂O(g)多，反应物浓度大，则反应速率：v₍b正₎＞v₍c正₎，故B错误；由图像可知，x一定时，温度升高CH₄的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大，温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：Kₐ＜Kb = Kc，故C正确；该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确。]

8. (2022·湖南，14改编)压强向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 mol X和1 mol Y发生反应：$2X(g)+Y(g)\rightleftharpoons Z(g)$ $\Delta H$，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )

A. $\Delta H＞0$
B. 气体的总物质的量：$n_{a}\lt n_{c}$
C. a点平衡常数：$K＜12$
D. 反应速率：$v_{a正}\lt v_{b正}$

答案： B [甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，正反应为气体分子数减小的反应，则刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，说明反应放热，即ΔH＜0，故A错误；根据A项分析可知，密闭容器中的反应为放热反应，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体的总物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，图中a点和c点的压强相等，则气体的总物质的量：nₐ＜nₑ，故B正确；设Y转化的物质的量浓度为x mol·L⁻¹，则列出三段式如下：
2X(g) + Y(g)⇌Z(g)
c₀ 2 1 0
Δc 2x x x
cₑ 2 - 2x 1 - x x
则有[(2 - 2x)+(1 - x)+x]mol＜$\frac{1}{2}$×3 mol，计算得到x＞0.75，即平衡常数K＞12，故C错误；根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即v₍a正₎＞v₍b正₎，故D错误。]