2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件 第7章 第36講　化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像 (含解析)

化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像第七章第36講1.系統(tǒng)掌握速率、平衡圖像的分析方法。2.加深外因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率影響的理解。3.能正確解答實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)圖像的問題。復(fù)習(xí)目標(biāo)考點(diǎn)一常規(guī)圖像分類突破真題演練明確考向課時(shí)精練

鞏固提高考點(diǎn)二復(fù)雜化學(xué)平衡圖像分類突破內(nèi)容索引微專題19

化學(xué)反應(yīng)速率、平衡原理在物質(zhì)制備中的調(diào)控作用考點(diǎn)一常規(guī)圖像分類突破思維模型構(gòu)建典型圖像示例1.瞬時(shí)速率—時(shí)間圖像(1)當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后，若某一時(shí)刻外界條件發(fā)生改變，都可能使速率—時(shí)間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況，根據(jù)出現(xiàn)“斷點(diǎn)”前后的速率大小，即可對(duì)外界條件的變化情況作出判斷。如圖：t1時(shí)刻改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(qiáng)(僅適用于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng))。圖像分析結(jié)論

t1時(shí)v′正突然增大，v′逆逐漸增大；v′正＞v′逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，增大反應(yīng)物的濃度

t1時(shí)v′正突然減小，v′逆逐漸減小；v′逆＞v′正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，減小反應(yīng)物的濃度(2)“漸變”類v－t圖像

t1時(shí)v′逆突然增大，v′正逐漸增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，增大生成物的濃度

t1時(shí)v′逆突然減小，v′正逐漸減?。籿′正＞v′逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)t1時(shí)其他條件不變，減小生成物的濃度圖像

t1時(shí)刻所改變的條件溫度升高降低升高降低正反應(yīng)為放熱的反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱的反應(yīng)壓強(qiáng)增大減小增大減小正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)(3)利用圖像“斷點(diǎn)”判斷影響速率的外因應(yīng)用體驗(yàn)在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2＋3H2

2NH3

ΔH＜0，達(dá)到平衡后，只改變某一個(gè)條件時(shí)，反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是______(填字母，下同)。A.t0～t1

B.t1～t2C.t2～t3 D.t3～t4E.t4～t5 F.t5～t6ACDF解析根據(jù)圖示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6時(shí)間段內(nèi)，v正、v逆相等，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。(2)判斷t1、t3、t4時(shí)刻分別改變的一個(gè)條件。A.增大壓強(qiáng)B.減小壓強(qiáng)C.升高溫度

D.降低溫度E.加催化劑F.充入氮?dú)鈚1時(shí)刻______；t3時(shí)刻______；t4時(shí)刻______。CEB解析t1時(shí)，v正、v逆同時(shí)增大，且v逆增大得更快，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以t1時(shí)改變的條件是升溫。t3時(shí)，v正、v逆同時(shí)增大且增大量相同，平衡不移動(dòng)，所以t3時(shí)改變的條件是加催化劑。t4時(shí)，v正、v逆同時(shí)減小，但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以t4時(shí)改變的條件是減小壓強(qiáng)。(3)依據(jù)(2)中的結(jié)論，下列時(shí)間段中，氨的百分含量最高的是____。A.t0～t1 B.t2～t3C.t3～t4 D.t5～t6A解析根據(jù)圖示知，t1～t2、t4～t5時(shí)間段內(nèi)平衡均向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的含量均比t0～t1時(shí)間段的低，所以t0～t1時(shí)間段內(nèi)NH3的百分含量最高。(4)如果在t6時(shí)刻，從反應(yīng)體系中分離出部分氨，t7時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出反應(yīng)速率的變化曲線。解析t6時(shí)刻分離出部分NH3，v逆立刻減小，而v正逐漸減小，在t7時(shí)刻二者相等，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，據(jù)此可畫出反應(yīng)速率的變化曲線。答案2.全程速率—時(shí)間圖像例如：Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖所示情況。原因：(1)AB段(v增大)，__________________________________。(2)BC段(v減小)，____________________________。反應(yīng)放熱，溶液溫度逐漸升高，v增大溶液中c(H＋)逐漸減小，v減小應(yīng)用體驗(yàn)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g)

SO3(g)＋NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如下所示。由圖可得出的正確結(jié)論是A.反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B.反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)C.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D.Δt1＝Δt2時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段√解析A項(xiàng)，化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是各物質(zhì)的濃度不再改變，其實(shí)質(zhì)是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)速率顯然還在改變，一定未達(dá)平衡，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，a到b時(shí)正反應(yīng)速率增加，反應(yīng)物濃度隨時(shí)間不斷減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，從a到c正反應(yīng)速率增大，之后正反應(yīng)速率減小，說明反應(yīng)剛開始時(shí)溫度升高對(duì)正反應(yīng)速率的影響大于濃度減小對(duì)正反應(yīng)速率的影響，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率越快，消耗的二氧化硫就越多，SO2的轉(zhuǎn)化率將逐漸增大，正確。3.物質(zhì)的量(或濃度)—時(shí)間圖像例如：某溫度時(shí)，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息①______是反應(yīng)物，___是產(chǎn)物。②t3s時(shí)反應(yīng)達(dá)到_____狀態(tài)，X、Y并沒有全部反應(yīng)，該反應(yīng)是_____反應(yīng)。③0～t3s時(shí)間段：Δn(X)＝_______mol，Δn(Y)＝_______mol，Δn(Z)＝___mol。X、YZ平衡可逆n1－n3n2－n3n2(2)根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計(jì)算①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率，如v(X)＝__________________；Y的轉(zhuǎn)化率＝________×100%。②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為_____________________。(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2應(yīng)用體驗(yàn)1.100℃時(shí)，向某恒容密閉容器加入1.6mol·L－1的Q后會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：2Q(g)

M(g)。其中M的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是A.從反應(yīng)開始到剛達(dá)到平衡的時(shí)間段內(nèi)，v(Q)＝

0.02mol·L－1·s－1B.a、b兩時(shí)刻生成Q的速率：v(a)<v(b)C.用Q濃度變化值表示的ab、bc兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的反應(yīng)速率：v(ab)>v(bc)＝0D.其他條件相同，起始時(shí)將0.2mol·L－1氦氣與Q混合，則反應(yīng)達(dá)到平衡

所需時(shí)間少于60s√解析根據(jù)分析，從反應(yīng)開始到剛達(dá)到平衡的時(shí)間段內(nèi)，v(Q)＝

＝0.02mol·L－1·s－1，故A正確；Q為反應(yīng)物，初始時(shí)濃度最大，消耗速率最大，生成速率最小，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，Q的濃度逐漸減小，消耗速率逐漸減慢，生成速率逐漸增大，則a、b兩時(shí)刻生成Q的速率：v(a)<v(b)，故B正確；ab段M的濃度變化量為(0.6－0.3)mol·L－1＝0.3mol·L－1，則Q的物質(zhì)的量濃度變化量為M的兩倍，為0.3mol·L－1×2＝0.6mol·L－1，反應(yīng)時(shí)間為60s－20s＝40s，v(ab)＝

＝0.015mol·L－1·s－1，bc段反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，M、Q的物質(zhì)的量濃度變化量為0，則v(bc)＝0，則用Q濃度變化值表示的ab、bc兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的反應(yīng)速率：v(ab)>v(bc)＝0，故C正確；其他條件相同，向某恒容密閉容器中通入0.2mol·L－1氦氣與Q混合，容器體積不變，Q、M的濃度不變，與原平衡體系等效，則反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間等于60s，故D錯(cuò)誤。0～10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(A)＝___________________。2.向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B，發(fā)生如下反應(yīng)：xA(g)＋2B(s)

yC(g)

ΔH<0。在一定條件下，容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)用A的濃度變化表示該反應(yīng)在0.02mol·L－1·min－1(2)根據(jù)圖示可確定x∶y＝______。1∶2解析根據(jù)圖像可知，0～10min內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度減少量為0.2mol·L－1，C的物質(zhì)的量濃度增加量為0.4mol·L－1，x、y之比等于A、C的濃度的變化量之比，故x∶y＝0.2mol·L－1∶0.4mol·L－1＝1∶2。(3)0～10min容器內(nèi)壓強(qiáng)________(填“變大”“不變”或“變小”)。變大解析該反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，而容器容積不變，因此0～10min容器內(nèi)壓強(qiáng)變大。(4)推測(cè)第10min引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是_______(填編號(hào)，下同)；第16min引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是______。①減壓②增大A的濃度③增大C的量④升溫⑤降溫⑥加催化劑④⑥④解析根據(jù)圖像可知，10min時(shí)改變條件后，A、C的濃度瞬時(shí)不變且隨后反應(yīng)速率加快，故改變的條件可能是升溫或加入催化劑；12～16min，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，16min時(shí)改變條件后，A、C的濃度瞬時(shí)不變，且隨后A的濃度逐漸增大，C的濃度逐漸減小，說明平衡逆向移動(dòng)，故改變的條件可能是升溫。(5)若平衡Ⅰ的平衡常數(shù)為K1，平衡Ⅱ平衡常數(shù)為K2，則K1_____K2(填“>”“＝”或“<”)。>解析升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小。由于16min時(shí)升高溫度，則K1>K2。4.濃度(轉(zhuǎn)化率、百分含量)—時(shí)間圖像(1)識(shí)圖技巧分析反應(yīng)由開始(起始物質(zhì)相同時(shí))達(dá)到平衡所用時(shí)間的長短可推知反應(yīng)條件的變化。①若為溫度變化引起，溫度較高時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。②若為壓強(qiáng)變化引起，壓強(qiáng)較大時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。③若為是否使用催化劑，使用適宜催化劑時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。(2)應(yīng)用舉例①濃度—時(shí)間如A(g)＋B(g)

AB(g)②含量—時(shí)間—溫度(壓強(qiáng))(C%指產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù))5.恒壓(或恒溫)線(α表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，n表示反應(yīng)物的平衡物質(zhì)的量)圖①，若p1>p2>p3，則正反應(yīng)為氣體體積_____的反應(yīng)，ΔH___0；圖②，若T1>T2，則正反應(yīng)為_____反應(yīng)，氣體體積增大。減小＜放熱6.幾種特殊圖像(1)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，M點(diǎn)前，表示從反應(yīng)物開始，v正>v逆；M點(diǎn)為剛達(dá)到平衡點(diǎn)(如下圖)；M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，A的百分含量增加或C的百分含量減少，平衡左移，故正反應(yīng)ΔH＜0。(2)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)(如圖)。L線的左上方(E點(diǎn))，A的百分含量大于此壓強(qiáng)時(shí)平衡體系的A的百分含量，所以，E點(diǎn)v正>v逆；則L線的右下方(F點(diǎn))，v正＜v逆。應(yīng)用體驗(yàn)1.已知某可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)

pC(g)在密閉容器中進(jìn)行，如圖表示在不同反應(yīng)時(shí)間(t)時(shí)，溫度(T)和壓強(qiáng)(p)與反應(yīng)物B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)[φ(B)]的關(guān)系曲線，由曲線分析，下列判斷正確的是A.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放熱反應(yīng)B.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸熱反應(yīng)C.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放熱反應(yīng)D.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸熱反應(yīng)√解析由圖可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，溫度T1先達(dá)到平衡，故溫度：T1＞T2，升高溫度，B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)減小，說明平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；溫度一定時(shí)，壓強(qiáng)p2先達(dá)到平衡，故壓強(qiáng)：p1＜p2，增大壓強(qiáng)，B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)增大，說明平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，則m＋n＜p。2.如圖是溫度和壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)X＋Y

2Z影響的示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)。下列敘述正確的是A.上述可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.X、Y、Z均為氣態(tài)C.X和Y中最多只有一種為氣態(tài)，Z為氣態(tài)D.上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的ΔH＞0√解析由圖像可知，隨溫度升高Z的體積分?jǐn)?shù)增大，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A、D錯(cuò)誤；相同溫度下，壓強(qiáng)越大，Z的體積分?jǐn)?shù)越小，說明增大壓強(qiáng)平衡左移，則Z為氣態(tài)，X、Y中最多只有一種氣態(tài)物質(zhì)，故B錯(cuò)誤、C正確。3.一定條件下，合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)。圖甲表示在此反應(yīng)過程中的能量變化，圖乙表示在2L的密閉容器中反應(yīng)時(shí)N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線。圖丙表示在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)此反應(yīng)平衡的影響。下列說法正確的是A.升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B.由圖乙信息，從11min起其他條件不變，壓縮容器的體積，則n(N2)的變化

曲線為dC.由圖乙信息，10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)＝0.09mol·L－1·min－1D.圖丙中溫度T1<T2，a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高

的是b點(diǎn)√解析分析圖甲可知反應(yīng)物能量高于生成物能量，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，A錯(cuò)誤；從11min起其他條件不變，壓縮容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，瞬間氮?dú)馕镔|(zhì)的量不變，隨平衡正向進(jìn)行，氮?dú)馕镔|(zhì)的量減小，則曲線d符合n(N2)的變化曲線，B正確；分析圖像乙可知，在2L的密閉容器中，v(N2)＝

＝0.015mol·L－1·min－1，v(H2)＝0.045mol·L－1·min－1，C錯(cuò)誤；圖丙表示平衡時(shí)氨氣含量與氫氣起始物質(zhì)的量關(guān)系，曲線上各點(diǎn)都處于平衡狀態(tài)，達(dá)平衡后，增大氫氣用量，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大，故a、b、c三點(diǎn)中，c點(diǎn)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率最高，D錯(cuò)誤。4.工業(yè)上，常采用氧化還原方法處理尾氣中的CO、NO。氧化法：瀝青混凝土可作為反應(yīng)2CO(g)＋O2(g)

2CO2(g)的催化劑。下圖表示在相同的恒容密閉容器、相同起始濃度、相同反應(yīng)時(shí)間段下，使用同質(zhì)量的不同瀝青混凝土(α型、β型)催化時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系。(1)在a、b、c、d四點(diǎn)中，未達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____。a解析CO和O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到平衡后升高溫度，CO的轉(zhuǎn)化率降低，所以，b、c、d點(diǎn)表示平衡狀態(tài)，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)。(2)已知c點(diǎn)時(shí)容器中O2濃度為0.04mol·L－1，則50℃時(shí)，在α型瀝青混凝土中CO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________(用含x的代數(shù)式表示)。解析令CO起始濃度為a

mol·L－1。

2CO(g)＋O2(g)

2CO2(g)起始濃度(mol·L－1)

a

0轉(zhuǎn)化濃度(mol·L－1)

ax

ax平衡濃度(mol·L－1)

a(1－x)

0.04

ax(3)下列關(guān)于題圖的說法正確的是______(填字母)。A.CO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)：K(a)＜K(c)B.在均未達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，同溫下β型瀝青混凝土中CO轉(zhuǎn)化速率比α型要大C.b點(diǎn)時(shí)CO與O2分子之間發(fā)生有效碰撞的幾率在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中最高D.e點(diǎn)轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)突變的原因可能是溫度升高后催化劑失去活性BD解析CO和O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，達(dá)到平衡后，溫度升高，平衡向左移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；觀察圖像知，β型催化劑作用下CO的轉(zhuǎn)化速率大于α型催化劑，B項(xiàng)正確；有效碰撞幾率與反應(yīng)速率有關(guān)，溫度越高，反應(yīng)速率越大，有效碰撞幾率越高，故在圖像中e點(diǎn)有效碰撞幾率最高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑需要一定活性溫度，轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)突變，可能是因溫度高而使催化劑失去活性，D項(xiàng)正確。返回考點(diǎn)二復(fù)雜化學(xué)平衡圖像分類突破題型特點(diǎn)分析化學(xué)平衡圖像題，除以常規(guī)圖像形式(如c—t圖、含量—時(shí)間—溫度圖、含量—時(shí)間—壓強(qiáng)圖、恒壓線圖、恒溫線圖等)考查平衡知識(shí)外，又出現(xiàn)了很多新型圖像。這些圖像常與生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題相結(jié)合，從反應(yīng)時(shí)間、投料比值、催化劑的選擇、轉(zhuǎn)化率等角度考查。圖像形式看似更加難辨，所涉問題看似更加復(fù)雜，但只要仔細(xì)分析，抓住圖像中的關(guān)鍵點(diǎn)(常為最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn))、看清橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)代表的條件、弄清曲線的變化趨勢(shì)，即可將復(fù)雜圖像轉(zhuǎn)化為常規(guī)圖像。進(jìn)而運(yùn)用化學(xué)平衡知識(shí)進(jìn)行解答即可。典型圖像示例1.轉(zhuǎn)化率—投料比—溫度圖像例1

將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為已知在壓強(qiáng)為a

MPa下，該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率見圖：此反應(yīng)______(填“放熱”或“吸熱”)；若溫度不變，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，則K將_____(填“增大”“減小”或“不變”)。放熱不變解析當(dāng)投料比一定時(shí)，溫度越高，CO2的轉(zhuǎn)化率越低，所以升溫，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，不隨投料比的變化而變化。2.根據(jù)圖像判斷投料比例2

采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu—Mn合金)，利用CO和H2制備二甲醚(DME)。主反應(yīng)：2CO(g)＋4H2(g)

CH3OCH3(g)＋H2O(g)副反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)測(cè)得反應(yīng)體系中各物質(zhì)的產(chǎn)率或轉(zhuǎn)化率與催化劑的關(guān)系如圖所示。2.03.選擇最佳反應(yīng)條件例3

汽車尾氣是霧霾形成的原因之一。研究氮氧化物的處理方法可有效減少霧霾的形成，可采用氧化還原法脫硝：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)

ΔH<0根據(jù)右圖判斷提高脫硝效率的最佳條件是___________________________________；氨氮比一定時(shí)，在400℃時(shí)，脫硝效率最大，其可能的原因是__________________________________________________________________________。氨氮物質(zhì)的量之比為1，溫度為400℃400℃時(shí)催化劑的活性最好，催化效率最高，同時(shí)400℃溫度較高，反應(yīng)速率快在4.解釋曲線發(fā)生某種變化的原因例4

汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以耐高溫試劑Ag－ZSW－5催化，測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示。(1)在

＝1條件下，最佳溫度應(yīng)控制在_______________________________左右。(2)若不使用CO，溫度超過775K，發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低，其可能的原因?yàn)開___________________________________________。870K(860～880K范圍內(nèi)都可以)該反應(yīng)放熱，升高溫度，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行(3)用平衡移動(dòng)原理解釋為什么加入CO后NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率增大：__________________________________________________________________________________________。加入的CO會(huì)與NO的分解產(chǎn)物O2發(fā)生反應(yīng)，促進(jìn)NO分解平衡向生成N2的方向移動(dòng)，導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化率升高應(yīng)用體驗(yàn)1.如圖是在一定時(shí)間內(nèi)，使用不同催化劑Mn和Cr在不同溫度下對(duì)應(yīng)的脫氮率，由圖可知工業(yè)使用的最佳催化劑為_____、相應(yīng)溫度為__________；使用Mn作催化劑時(shí)，脫氮率b～a段呈現(xiàn)如圖變化的可能原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Mn200℃左右開始溫度較低，催化劑活性較低，脫氮反應(yīng)速率較慢，反應(yīng)還沒達(dá)到化學(xué)平衡，隨著溫度升高反應(yīng)速率變大，一定時(shí)間參與反應(yīng)的氮氧化物變多，導(dǎo)致脫氮率逐漸增大b～a段，2.采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu—Mn的合金)，利用CO和H2制備二甲醚，反應(yīng)為4H2(g)＋2CO(g)

CH3OCH3(g)＋H2O(g)。有研究者在壓強(qiáng)為5.00MPa的條件下，將H2和CO反應(yīng)直接制備二甲醚，結(jié)果如右圖所示，其中CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是_____________________________________________________________。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率降低3.丙烷氧化脫氫法制備丙烯的主要反應(yīng)如下：C3H8(g)＋C3H6(g)＋H2O(g)

ΔH2＝－118kJ·mol－1在催化劑作用下，C3H8氧化脫氫除生成C3H6外，還生成CO、CO2等物質(zhì)。C3H8的轉(zhuǎn)化率和C3H6的產(chǎn)率隨溫度變化關(guān)系如圖所示。(1)圖中C3H8的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是__________________________。溫度升高，催化劑的活性增大解析該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，C3H8的轉(zhuǎn)化率應(yīng)該降低，但實(shí)際上C3H8的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升，可能是升高溫度催化劑的活性增大導(dǎo)致的。(2)575℃時(shí)，C3H6的選擇性為_______。(C3H6的選擇性＝

×100%)51.5%解析根據(jù)圖像，575℃時(shí)，C3H8的轉(zhuǎn)化率為33%，C3H6的產(chǎn)率為17%，假設(shè)參加反應(yīng)的C3H8為100mol，生成的C3H6為17mol，C3H6的選擇性為

×100%≈51.5%。(3)基于本研究結(jié)果，能提高C3H6選擇性的措施是____________________。選擇相對(duì)較低的溫度4.在一定條件下，向恒容密閉容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，在一定溫度范圍內(nèi)發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH＝－x

kJ·mol－1(x>0)。在不同催化劑作用下，相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。(1)催化效果最佳的是催化劑________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；b點(diǎn)v正____(填“>”“<”或“＝”)v逆。Ⅰ>解析根據(jù)圖示可知，相同溫度時(shí)，在催化劑Ⅰ的作用下，反應(yīng)相同時(shí)間CO2的轉(zhuǎn)化率最大，因此催化劑Ⅰ的效果最好；b點(diǎn)時(shí)反應(yīng)還未達(dá)到平衡狀態(tài)，CO2的轉(zhuǎn)化率還會(huì)繼續(xù)增加，反應(yīng)正向進(jìn)行，因此v正＞v逆。(2)此反應(yīng)在a點(diǎn)時(shí)已達(dá)到平衡狀態(tài)，a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高的原因是__________________________________________。為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)該反應(yīng)解析該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，a點(diǎn)時(shí)達(dá)到平衡，從a點(diǎn)到c點(diǎn)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率下降。返回真題演練明確考向1.(2020·全國卷Ⅲ，28)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應(yīng)中，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝________。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若增大壓強(qiáng)，則n(C2H4)______(填“變大”“變小”或“不變”)。12341∶4變大解析CO2催化加氫生成乙烯和水的化學(xué)方程式為2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶4，該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡右移，則n(C2H4)變大。(2)理論計(jì)算表明，原料初始組成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在體系壓強(qiáng)為0.1MPa，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖所示。圖中，表示C2H4、CO2變化的曲線分別是______、______。CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)。1234dc小于解析由平衡圖像知，390K時(shí)四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比滿足1∶3的是c曲線和a曲線，物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比滿足1∶4的是d曲線和b曲線，結(jié)合反應(yīng)方程式2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)和原始投料n(CO2)∶n(H2)＝1∶3可得，曲線c表示CO2，曲線a表示H2，曲線d表示C2H4，曲線b表示H2O；由圖像的變化趨勢(shì)可知，升高溫度，曲線a、c增大，曲線b、d減小，說明平衡左移，所以正反應(yīng)放熱，ΔH＜0。1234(3)根據(jù)圖中點(diǎn)A(440K,0.39)，計(jì)算該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝_________(MPa)－3(列出計(jì)算式。以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。1234解析起始投料比n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，平衡時(shí)總壓為0.1MPa，結(jié)合反應(yīng)方程式可知p(CO2)∶p(H2)＝1∶3，p(C2H4)∶p(H2O)＝1∶4，由圖像可知

p(H2)＝

p(H2O)＝0.1×0.39，1234根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式平衡時(shí)壓強(qiáng)：

×0.39

0.1×0.39

×0.39

0.1×0.391234(4)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng)，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強(qiáng)條件下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性，應(yīng)當(dāng)_________________。1234選擇合適催化劑等解析在一定溫度和壓強(qiáng)下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯的選擇性，減少副反應(yīng)的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)選擇合適催化劑等。12342.[2019·全國卷Ⅲ，28(1)(3)]近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。回答下列問題：(1)Deacon發(fā)明的直接氧化法為：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)。如圖為剛性容器中，進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時(shí)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系：1234可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300℃)______K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為c0，根據(jù)進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)＝1∶1的數(shù)據(jù)計(jì)算K(400℃)＝_______________________(列出計(jì)算式)。按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時(shí)降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是_____________________、_______________。1234大于O2和Cl2分離能耗較高HCl轉(zhuǎn)化率較低解析由題給HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系圖可知，隨溫度升高，HCl平衡轉(zhuǎn)化率降低，則此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡常數(shù)越小，即K(300℃)大于K(400℃)。結(jié)合題圖可知，c(HCl)∶c(O2)＝1∶1、400℃時(shí)HCl的平衡轉(zhuǎn)化率為84%，列出三段式：

4HCl(g)＋O2(g)

===

2Cl2(g)＋2H2O(g)起始

c0

c0

0

0轉(zhuǎn)化

0.84c0

0.21c0

0.42c0

0.42c0平衡

(1－0.84)c0

(1－0.21)c0

0.42c0

0.42c01234進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低會(huì)使O2和Cl2分離的能耗較高，過高則會(huì)造成HCl轉(zhuǎn)化率較低。1234解析題述反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大反應(yīng)體系壓強(qiáng)可使反應(yīng)正向移動(dòng)，提高HCl的轉(zhuǎn)化率，及時(shí)分離出產(chǎn)物也能提高HCl的轉(zhuǎn)化率。(3)在一定溫度的條件下，進(jìn)一步提高HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是________________________________。(寫出2種)1234增加反應(yīng)體系壓強(qiáng)、及時(shí)除去產(chǎn)物3.[2019·全國卷Ⅰ，28(1)(2)(4)]水煤氣變換[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH<0]是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中。回答下列問題：(1)Shibata曾做過下列實(shí)驗(yàn)：①使純H2緩慢地通過處于721℃下的過量氧化鈷

CoO(s)，氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s)，平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。②在同一溫度下用CO還原CoO(s)，平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO______H2(填“大于”或“小于”)。1234大于解析由題給信息①可知，H2(g)＋CoO(s)

Co(s)＋H2O(g)(i)1234相同溫度下，平衡常數(shù)越大，反應(yīng)傾向越大，故CO還原氧化鈷的傾向大于H2。(2)721℃時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_____(填標(biāo)號(hào))。A.<0.25

B.0.25

C.0.25～0.50

D.0.50

E.>0.501234C解析第(1)問和第(2)問的溫度相同，且K1<K2，利用蓋斯定律，1234設(shè)起始時(shí)CO(g)、H2O(g)的物質(zhì)的量都為1mol，容器體積為1L，在721℃下，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量為x

mol。

CO(g)＋H2O(g)

H2(g)＋CO2(g)起始/mol1

10

0轉(zhuǎn)化/mol

x

x

x

x平衡/mol1－x

1－x

x

x又反應(yīng)可逆，則x<0.67，φ(H2)<0.34。氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于0.25與0.34之間，故選C。1234(4)Shoichi研究了467℃、489℃時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系(如圖所示)，催化劑為氧化鐵，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的

和pCO相等、

和

相等。計(jì)算曲線a的反應(yīng)在30～90min內(nèi)的平均速率

(a)＝_______kPa·min－1。467℃時(shí)

和pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是_____、______。489℃時(shí)

和pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是____、____。12340.0047bcad時(shí)pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線，b曲線代表467℃時(shí)

隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線，c曲線代表467℃時(shí)pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線。水煤氣變換中CO是反應(yīng)物，H2是產(chǎn)物，又該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動(dòng)，重新達(dá)到平衡時(shí)，H2的壓強(qiáng)減小，CO的壓強(qiáng)增大。故a曲線代表489℃時(shí)

隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線，d曲線代表489℃解析由題圖可知，30～90min內(nèi)，12344.[2020·天津，16(3)(4)]用H2還原CO2可以在一定條件下合成CH3OH(不考慮副反應(yīng))CO2(g)＋3H2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH(3)某溫度下，恒容密閉容器中，CO2和H2的起始濃度分別為a

mol·L－1和3a

mol·L－1，反應(yīng)平衡時(shí)，CH3OH的產(chǎn)率為b，該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)的值為___________。1234解析恒溫恒容條件下進(jìn)行反應(yīng)，平衡時(shí)，CH3OH的產(chǎn)率為b，則反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率為b，按“三段式”法計(jì)算：

CO2(g)＋3H2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g)起始濃度/(mol·L－1)

a

3a

0

0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)

ab

3ab

ab

ab平衡濃度/(mol·L－1)

a(1－b)3a(1－b)

ab

ab1234(4)恒壓下，CO2和H2的起始物質(zhì)的量比為1∶3時(shí)，該反應(yīng)在無分子篩膜時(shí)甲醇的平衡產(chǎn)率和有分子篩膜時(shí)甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示，其中分子篩膜能選擇性分離出H2O。①甲醇平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低的原因?yàn)開_____________________________________________________。1234該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)(或平衡常數(shù)減小)解析圖中有分子篩膜時(shí)，P點(diǎn)甲醇產(chǎn)率最大，達(dá)到平衡狀態(tài)，P點(diǎn)后甲醇的產(chǎn)率降低，其原因是合成甲醇的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，甲醇產(chǎn)率降低。1234解析P點(diǎn)有分子篩膜，T點(diǎn)無分子篩膜，而分子篩膜能選擇性分離出H2O，使平衡正向移動(dòng)，提高甲醇的產(chǎn)率。②P點(diǎn)甲醇產(chǎn)率高于T點(diǎn)的原因?yàn)開_________________________________________________________________。1234分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出H2O，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，甲醇產(chǎn)率升高解析由題圖2可知，當(dāng)有分子篩膜，溫度為210℃時(shí)，甲醇產(chǎn)率最大，故該分子篩膜的最佳反應(yīng)溫度為210℃③根據(jù)題圖，在此條件下采用該分子篩膜時(shí)的最佳反應(yīng)溫度為______℃。1234210返回課時(shí)精練鞏固提高1.反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)

ΔH2＝－41.2kJ·mol－1的v－t圖像如圖1所示，若其他條件不變，只是在反應(yīng)前增大容器體積使壓強(qiáng)減小，則其v－t圖像如圖2所示。下列說法正確的是①a1>a2

②a1<a2

③b1>b2

④b1<b2

⑤t1>t2

⑥t1＝t2

⑦t1<t2

⑧兩圖中陰影部分面積相等⑨圖2陰影部分面積更大⑩圖1陰影部分面積更大A.①③⑦⑧ B.①③⑤⑧C.②④⑦⑨ D.①③⑦⑩√12345678910111213解析增大容器體積，反應(yīng)物和生成物的濃度均減小，則a1>a2、b1>b2

；壓強(qiáng)減小，反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間變長，則t1<t2；因化學(xué)方程式兩邊氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，化學(xué)平衡不移動(dòng)，但反應(yīng)物和生成物的濃度均減小，則圖1陰影部分面積更大，故①③⑦⑩正確。123456789101112132.某溫度時(shí)，在體積為2L的密閉容器中，氣態(tài)物質(zhì)A、B、E、F的物質(zhì)的量n隨時(shí)間t的變化情況如圖所示，在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)進(jìn)程中正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化情況如圖所示，在t2、t4時(shí)刻分別只改變一個(gè)條件(溫度、壓強(qiáng)或某反應(yīng)物的量)。下列說法錯(cuò)誤的是A.此溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)＋E(g)

2B(g)＋F(g)B.若平衡狀態(tài)①和②對(duì)應(yīng)的溫度相同，

則①和②對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K一定相同C.t2時(shí)刻改變的條件是增大壓強(qiáng)D.t4時(shí)刻改變的條件是降低溫度√12345678910111213解析由圖甲分析可知，各物質(zhì)發(fā)生變化的物質(zhì)的量等于化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)＋E(g)

2B(g)＋F(g)，故A正確；平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，平衡狀態(tài)①和②的溫度相同，故K相等，故B正確；該反應(yīng)前后氣體的體積不變，若改變壓強(qiáng)，平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，故t2時(shí)刻不可能是增大壓強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)方程式知，反應(yīng)前后氣體體積不變，故不可能是壓強(qiáng)的變化，t4時(shí)刻速率減小，且變化的點(diǎn)不連續(xù)，因此是降低溫度的結(jié)果，故D正確。123456789101112133.氨的催化氧化是硝酸工業(yè)中的重要反應(yīng)：4NH3(g)＋5O2(g)

4NO(g)＋6H2O(g)

ΔH<0，T1時(shí)，將NH3和O2的混合氣體充入20L恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示：下列說法正確的是A.0～4min，v(NH3)＝0.25mol·L－1·min－1B.加催化劑或縮小容積均可降低反應(yīng)的

活化能，提高反應(yīng)速率C.T1時(shí)，K＝0.075D.5min時(shí)，改變的條件可能為降低溫度1234567√8910111213加催化劑可降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率；縮小容積不能改變反應(yīng)的活化能，故B錯(cuò)誤；由圖像可知，反應(yīng)至4min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平123456789101112135min時(shí)，改變條件，由各組分量的變化的比例關(guān)系可知平衡逆向移動(dòng)，而該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。123456789101112134.CO2經(jīng)催化加氫可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)

C2H4(g)＋4H2O(g)。0.1MPa時(shí)，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，測(cè)得不同溫度下平衡時(shí)體系中各物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖，下列敘述不正確的是A.該反應(yīng)的ΔH＜0B.曲線b代表H2O的濃度變化C.N點(diǎn)和M點(diǎn)所處的狀態(tài)c(H2)不一樣D.其他條件不變，T1

℃、0.2MPa下

反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(H2)比M點(diǎn)大√12345678910111213解析溫度升高，H2的濃度增大，平衡左移，故逆向吸熱，正向放熱，ΔH＜0，則曲線a為CO2的濃度變化，根據(jù)方程式的比例關(guān)系，可知曲線b為H2O的濃度變化，曲線c為C2H4的濃度變化，故A、B正確；N點(diǎn)和M點(diǎn)均處于同一溫度T1

℃下，所處的狀態(tài)c(H2)是一樣的，C錯(cuò)誤；其他條件不變，T1

℃、0.2MPa相對(duì)0.1MPa，增大了壓強(qiáng)，體積減小，c(H2)增大，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(H2)比M點(diǎn)大，D正確。123456789101112135.在某密閉恒容容器中發(fā)生反應(yīng)：X(g)

Y(g)＋nZ(g)

ΔH＝Q

kJ·mol－1(Q>0)。反應(yīng)體系2min時(shí)達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化如圖所示(第12min到16min的X濃度變化曲線未標(biāo)出)。下列說法不正確的是A.反應(yīng)方程式中n＝1B.12～14min內(nèi)，用Y表示的平均速率

為0.005mol·L－1·min－1C.在6～10min內(nèi)，反應(yīng)吸收的熱量為

0.015Q

kJD.第12min時(shí)，Z曲線發(fā)生變化的原因是移走一部分Z1234567891011√1213解析根據(jù)圖像可知6～12min時(shí)X減少了0.055mol·L－1－0.04mol·L－1＝0.015mol·L－1，Z增加了0.085mol·L－1－0.07mol·L－1＝0.015mol·L－1，因此反應(yīng)方程式中n＝1，A正確；12～14min內(nèi)，用Y表示的平均速率為

＝0.005mol·L－1·min－1，B正確；在6～10min內(nèi)X減少了0.055mol·L－1－0.04mol·L－1＝0.015mol·L－1，但容器容積未知，因此不能計(jì)算反應(yīng)吸收的熱量，C錯(cuò)誤；12345678910111213第12min時(shí)Z的濃度瞬間減小，隨后逐漸增大，這說明Z曲線發(fā)生變化的原因是移走一部分Z，D正確。123456789101112136.以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是A.250℃時(shí)，催化劑的活性最大B.250～300℃時(shí)，溫度升高而乙

酸的生成速率降低的原因是催

化劑的催化效率降低C.300～400℃時(shí)，乙酸的生成速率升高的原因是催化劑效率增大D.300～400℃時(shí)，乙酸的生成速率升高的原因是溫度升高√12345678910111213解析由圖可知，250℃時(shí)，催化劑的活性最大，A項(xiàng)正確；250～300℃時(shí)，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是溫度超過250℃時(shí)，催化劑的催化效率降低，B項(xiàng)正確；12345678910111213300～400℃時(shí)，

乙酸的生成速率升高的原因是溫度升高，故C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。7.一定條件下，利用CO2合成CH3OH的反應(yīng)如下：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH1，研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)過程中會(huì)有副反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)

CO(g)＋H2O(g)

ΔH2，溫度對(duì)CH3OH、CO產(chǎn)率的影響如圖所示。下列說法不正確的是A.ΔH1<0，ΔH2>0B.增大壓強(qiáng)有利于加快合成反應(yīng)的速率C.生產(chǎn)過程中，溫度越高越有利于提高CH3OH的產(chǎn)率D.合成CH3OH反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝1234567√8910111213解析根據(jù)圖示，升高溫度CH3OH的產(chǎn)率降低，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，ΔH1<0，升高溫度CO的產(chǎn)率增大，CO2(g)＋H2(g)

CO(g)＋H2O(g)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，ΔH2>0，A項(xiàng)正確；反應(yīng)有氣體參與，增大壓強(qiáng)有利于加快合成反應(yīng)的速率，B項(xiàng)正確；由圖像可見，溫度越高CH3OH的產(chǎn)率越低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；12345678910111213根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念，合成CH3OH反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝123456789101112138.(NH4)2SO3氧化是氨法脫硫的重要過程。某小組在其他條件不變時(shí)，分別研究了一段時(shí)間內(nèi)溫度和(NH4)2SO3初始濃度對(duì)空氣氧化(NH4)2SO3速率的影響，結(jié)果如圖。下列說法不正確的是A.60℃之前，氧化速率增大與溫

度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快有關(guān)B.60℃之后，氧化速率降低可能

與O2的溶解度下降及(NH4)2SO3

受熱易分解有關(guān)C.(NH4)2SO3初始濃度增大到一定程度，氧化速率變化不大，與

水解程度

增大有關(guān)D.(NH4)2SO3初始濃度增大到一定程度，氧化速率變化不大，可能與O2的溶解

速率有關(guān)1234567891011√1213解析溫度越高，氧化速率越快，60℃之前，氧化速率增大與溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快有關(guān)，故A正確；反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率降低，溫度升高后O2的溶解度下降及(NH4)2SO3受熱易分解，均使反應(yīng)物濃度降低，故B正確；

水解不影響溶液中＋4價(jià)硫的總濃度，故C錯(cuò)誤；當(dāng)亞硫酸銨的濃度增大到一定程度后，亞硫酸根離子被氧化的速率大于氧氣的溶解速率，因氧氣的溶解速率較小導(dǎo)致亞硫酸根離子的氧化速率變化不大，故D正確。123456789101112139.煉鐵的還原劑CO是由焦炭和CO2反應(yīng)而得?，F(xiàn)將焦炭和CO2放入體積為2L的密閉容器中，高溫下進(jìn)行下列反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)

2CO(g)

ΔH＝Q

kJ·mol－1。圖為CO2、CO的物質(zhì)的量n隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖。下列說法正確的是A.0～1min，v(CO)＝1mol·L－1·min－1；1～

3min時(shí)，v(CO)＝v(CO2)B.當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)一定達(dá)到平

衡狀態(tài)，且

<1C.3min時(shí)溫度由T1升高到T2，則Q＞0，再達(dá)平衡時(shí)

≈4.7D.5min時(shí)再充入一定量的CO，a、d曲線分別表示n(CO)、n(CO2)的變化1234567891011√1213解析依據(jù)圖像分析單位時(shí)間段內(nèi)一氧化碳和二氧化碳物質(zhì)的量的變化，0～1min，一氧化碳物質(zhì)的量增加2mol，反應(yīng)速率v(CO)＝＝1mol·L－1·min－1,1～3min時(shí)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v(CO)＝2v(CO2)，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，壓強(qiáng)不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，反應(yīng)氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，p(平衡)＞p(起始)，故B錯(cuò)誤；12345678910111213依據(jù)圖像3min時(shí)升高溫度，一氧化碳增多說明反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，T1反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，一氧化碳物質(zhì)的量為2mol，二氧化碳物質(zhì)的量為7mol，平衡常數(shù)K(T1)＝

，T2反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，一氧化碳物質(zhì)的量為4mol，二氧化碳物質(zhì)的量為6mol，平衡常數(shù)K(T2)＝12345678910111213增加一氧化碳，瞬間一氧化碳物質(zhì)的量增大，然后反應(yīng)平衡逆向進(jìn)行，一氧化碳減小，二氧化碳增大，b為二氧化碳，c為一氧化碳，故D錯(cuò)誤。1234567891011121310.反應(yīng)為CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)

ΔH<0。在一定條件下，將1molCO和2molH2通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)改變某一外界條件(溫度或壓強(qiáng))時(shí)，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)變化趨勢(shì)如圖所示：(1)平衡時(shí)，M點(diǎn)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為10%，則CO的轉(zhuǎn)化率為______。1234567891011121325%解析設(shè)反應(yīng)中消耗x

molCO，由題意建立如下三段式：

CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)起始/mol

120轉(zhuǎn)化/mol

x

2x

x平衡/mol

1－x

2－2x

x12345678910111213解析該反應(yīng)為氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，φ(CH3OH)增大，升高溫度，φ(CH3OH)減小，則由圖可知，X軸代表壓強(qiáng)，Y軸表示溫度。(2)X軸上a點(diǎn)的數(shù)值比b點(diǎn)_____(填“大”或“小”)。某同學(xué)認(rèn)為題圖中Y軸表示溫度，你認(rèn)為他判斷的理由是_________________________________________________________________________________________。12345678910111213小

隨著Y值的增大，c(CH3OH)減小，平衡CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故Y為溫度解析溫度越高，反應(yīng)速率越快，d點(diǎn)溫度高，則c點(diǎn)的逆反應(yīng)速率和d點(diǎn)的正反應(yīng)速率的大小關(guān)系為v逆(c)＜v正(d)。11.用(NH4)2CO3捕碳的反應(yīng)：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)。為研究溫度對(duì)(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響，將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中，并充入一定量的CO2氣體，保持其他初始實(shí)驗(yàn)條件不變，分別在不同溫度下，經(jīng)過相同時(shí)間測(cè)得CO2氣體濃度，得到趨勢(shì)圖：(1)c點(diǎn)的逆反應(yīng)速率和d點(diǎn)的正反應(yīng)速率的大小關(guān)系為v逆(c)_____v正(d)(填“＞”“＝”或“＜”，下同)。12345678910111213＜解析根據(jù)圖像，溫度為T3時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，此后溫度升高，c(CO2)增大，平衡逆向移動(dòng)，說明反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，Kb＞Kc＞Kd。(2)b、c、d三點(diǎn)的平衡常數(shù)Kb、Kc、Kd從大到小的順序?yàn)開___________。12345678910111213Kb＞Kc＞Kd解析T3～T4區(qū)間，化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡，由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不利于CO2的捕獲，所以容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)增大的變化趨勢(shì)。(3)T3～T4溫度區(qū)間，容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)增大的變化趨勢(shì)，其原因是_____________________________________________________________________________________________________。T3～T4區(qū)間，化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡，由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不利于CO2的捕獲1234567891011121312.回收利用硫和氮的氧化物是保護(hù)環(huán)境的重要舉措。(1)在模擬回收硫的實(shí)驗(yàn)中，向某恒容密閉容器中通入2.8molCO和1molSO2氣體，反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。①與實(shí)驗(yàn)a相比，實(shí)驗(yàn)c改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是__________。12345678910111213升高溫度解析a、c開始均通入2.8molCO和1molSO2，容器的容積相同，而起始時(shí)c的壓強(qiáng)大于a，物質(zhì)的量與體積一定，壓強(qiáng)與溫度呈正比關(guān)系，故c組改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是升高溫度。12345678910111213②請(qǐng)利用體積分?jǐn)?shù)計(jì)算該條件下實(shí)驗(yàn)b的平衡常數(shù)K＝________________。(列出計(jì)算式即可)(注：某物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)＝

)12345678910111213解析設(shè)消耗二氧化硫的物質(zhì)的量為x

mol，

2CO(g)＋SO2(g)2CO2