专题七 第九讲 多反应、多平衡图像分析（含解析）2026届高中化学大一轮复习讲义.docVIP

多反应、多平衡图像分析

【方法与技巧】

1．多重平衡体系的分类

(1)竞争反应(平行反应)

平行反应指的是反应物相同，生成物不同的两个或多个反应(其中一个生成目标产物的反应是主反应，其余的是副反应)，此类反应被称为平行反应或竞争反应

(2)连续反应

连续反应是指有关的两个可逆反应有着关联，第一个反应的某一生成物，是第二个反应的反应物，此类反应被称为连续反应或分步反应

2．有关多重平衡及选择性的问题：在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的

(1)如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大

(2)在一定温度下，特定的混合体系，多重平衡选择性为定值。因为平衡常数只与温度有关，且催化剂不能改变某一物质的平衡转化率

(3)如果在同一条件下，两个物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高

3．多反应、多平衡图像分析方法

(1)第一步，审反应方程式

=1\*GB3①找准竞争(或连续)反应在反应特点方面的异同

=2\*GB3②分清主、副反应

(2)第二步，提取研究状态(平衡、非平衡)

=1\*GB3①非平衡状态量，其变化与反应速率有关

=2\*GB3②平衡状态量，则与平衡移动有关

(3)第三步，析图。依据图中横坐标、纵坐标的内容找出曲线中的“点”“线”的含义和变化趋势，并用平衡移动原理解答具体问题

【高考真题演练】

1．(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：

①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝41.2kJ·mol－1

②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)ΔH2

225℃、8×106Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是()

A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等

B．反应②的焓变ΔH2＞0

C．L6处的H2O的体积分数大于L5处

D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率

2．(2024·湖南卷)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g)，发生如下反应：

主反应：CH3OH(g)＋CO(g)CH3COOH(g)ΔH1

副反应：CH3OH(g)＋CH3COOH(g)CH3COOCH3(g)＋H2O(g)ΔH2

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eq\f(n(CH3OH),n(CO))B．曲线c代表乙酸的分布分数

C．ΔH1＜0，ΔH2＞0D．L、M、N三点的平衡常数：K(L)＝K(M)＞K(N)

3．(2023·江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为

CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)?H＝－164.7kJ·mol－1

CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)?H＝41.2kJ·mol－1

在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为eq\f(n生成(CH4),n反应(CO2))×100%。下列说法正确的是()

A．反应2CO(g)＋2H2(g)===CH4(g)＋CO2(g)的焓变?H＝－205.9kJ·mol－1

B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加

C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530℃

D．450℃时，提高eq\f(n起始(H2),n起始(CO2))的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值

4．(2023·重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：

反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)

在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()

A．反应Ⅰ的ΔH＜0，反应Ⅱ的ΔH＞0B．M点反应Ⅰ的平衡常数K＜1

C．N点H2O的压强是CH4的3倍D．若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，则曲线之间交点位置不变

5．(2022·江苏卷)乙醇－水催化