2024屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí)課件第七章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡：第三節(jié)化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

第三節(jié)化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

1.知道化學(xué)反應(yīng)是有方向的，知道化學(xué)反應(yīng)的方向與反應(yīng)的焓變和熵變有關(guān)。2.認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的物理量，知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義。3.了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對(duì)大小與反應(yīng)方向間的聯(lián)系。目錄CONTENTS1.夯實(shí)·必備知識(shí)2.突破·關(guān)鍵能力3.形成·學(xué)科素養(yǎng)4.體現(xiàn)·核心價(jià)值5.評(píng)價(jià)·核心素養(yǎng)01夯實(shí)·必備知識(shí)

考點(diǎn)一

化學(xué)平衡常數(shù)1.表達(dá)式

越大

越大

溫度

（3）判斷可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱1.正誤判斷（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。（1）平衡常數(shù)表達(dá)式中，可以是物質(zhì)的任一濃度。（

）答案：×

（2）溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)一定增大。（

）答案：（2）×

（3）平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(dòng)。（

）答案：（3）×

（4）催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，也能改變平衡常數(shù)。（

）答案：×

（5）化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，化學(xué)平衡常數(shù)不會(huì)發(fā)生改變。（

）答案：×

2.研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí)，涉及如下反應(yīng)：

（1）反應(yīng)①的平衡常數(shù)表達(dá)式為

?。

t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝

?。

（2）該反應(yīng)的正反應(yīng)為

?反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。

解析：根據(jù)題干中的表格可知，隨著溫度的升高，平衡常數(shù)逐漸增大，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。答案：吸熱

（3）某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合關(guān)系式：3c（CO2）·c（H2）＝5c（CO）·c（H2O），試判斷此時(shí)的溫度為

?。

答案：700℃

（4）若830℃時(shí)，向容器中充入1molCO、5molH2O，反應(yīng)達(dá)到平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)K

?1.0（填“大于”“小于”或“等于”）。

解析：化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物和生成物的濃度無關(guān)，所以只要在830

℃條件下，該反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)值都為1.0。答案：等于

（5）830℃時(shí)，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下，擴(kuò)大容器的容積，平衡

?移動(dòng)（填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”）。

答案：不

（6）若1200℃時(shí)，在某時(shí)刻反應(yīng)體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2mol·L－1、2mol·L－1、4mol·L－1、4mol·L－1，則此時(shí)上述反應(yīng)

?（填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”）。

答案：向逆反應(yīng)方向進(jìn)行4.甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如表所示：化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度/℃500800K12.50.15K21.02.50K3（1）據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝

?（用K1、K2表示）。

答案：K1·K2

（2）反應(yīng)③的ΔH

?0（填“＞”或“＜”）。

解析：根據(jù)K3＝K1·K2，500

℃、800

℃時(shí)反應(yīng)③的平衡常數(shù)分別為2.5、0.375；升溫，K減小，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以ΔH＜0。答案：＜

（3）500℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的濃度（mol·L－1）分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時(shí)v正

?v逆（填“＞”“＝”或“＜”）。

答案：＞考點(diǎn)二

關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算1.理清三個(gè)關(guān)系（1）對(duì)于同一反應(yīng)物，起始量－轉(zhuǎn)化量＝平衡量。（2）對(duì)于同一生成物，起始量＋轉(zhuǎn)化量＝平衡量。（3）各轉(zhuǎn)化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。2.掌握計(jì)算模式

c始/（mol·L－1）

a

b 0 0c轉(zhuǎn)/（mol·L－1）

mx

nx

px

qxc平/（mol·L－1）

a－mx

b－nx

px

qx

思考并解答下列問題：（1）若達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，列出“三段式”，計(jì)算此時(shí)N的平衡濃度是多少？平衡常數(shù)K是多少？

（2）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c（M）＝4mol·L－1，c（N）＝amol·L－1；達(dá)到平衡后，c（P）＝2mol·L－1，則M的轉(zhuǎn)化率為

?，N的起始濃度為

?。

答案：

50%

6mol·L－12.汽車尾氣是造成霧霾天氣的重要原因之一，尾氣中的主要污染物為CxHy、NO、CO、SO2及固體顆粒物等。活性炭可用于處理汽車尾氣中的NO，在容積為1L的恒容密閉容器中加入0.1000molNO和2.030mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強(qiáng)如下表：活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa200℃2.0000.04000.03000.03003.93335℃2.0050.05000.02500.0250p根據(jù)上表數(shù)據(jù)，寫出容器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

?，判斷p

?（填“＞”“＜”或“＝”）3.93MPa。計(jì)算反應(yīng)體系在200℃時(shí)的平衡常數(shù)Kp＝

?（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×體積分?jǐn)?shù)）。

3.當(dāng)今，世界多國相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，因此，研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)、降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。（1）雨水中含有來自大氣的CO2，溶于水中的CO2進(jìn)一步和水反應(yīng)，發(fā)生電離：

25℃時(shí)，反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2。

（2）105℃時(shí)，將足量的某碳酸氫鹽（MHCO3）固體置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3（s）

M2CO3（s）＋H2O（g）＋CO2（g）上述反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)體系的總壓為46kPa。保持溫度不變，開始時(shí)在體系中先通入一定量的CO2（g），再加入足量MHCO3（s），欲使平衡時(shí)體系中水蒸氣的分壓小于5kPa，CO2（g）的初始?jí)簭?qiáng)應(yīng)大于

?kPa。

解析：平衡體系總壓為46

kPa，則由2MHCO3（s）

M2CO3（s）＋H2O（g）＋CO2（g）可得p（H2O）＝p（CO2）＝23

kPa，Kp＝23×23。若保持溫度不變，設(shè)開始先通入CO2的壓強(qiáng)為x

kPa，平衡時(shí)水蒸氣分壓為5

kPa時(shí)，可列“三段式”：

2MHCO3（s）

M2CO3（s）＋H2O（g）＋CO2（g）起始/kPa

0

x轉(zhuǎn)化/kPa

5

5平衡/kPa

5

5＋xKp＝23×23＝5×（5＋x），解得x＝100.8，故為使平衡時(shí)水蒸氣分壓小于5

kPa，CO2（g）的初始?jí)簭?qiáng)應(yīng)大于100.8

kPa。答案：100.8

1.Kp的含義在化學(xué)平衡體系中，用各氣體物質(zhì)的分壓代替濃度，計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)。2.計(jì)算技巧（1）根據(jù)“三段式”法計(jì)算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度。（2）計(jì)算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)。（3）根據(jù)分壓計(jì)算公式求出各氣體物質(zhì)的分壓，某氣體的分壓＝氣體總壓強(qiáng)×該氣體的體積分?jǐn)?shù)（或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。

1.化學(xué)反應(yīng)方向的判定（1）自發(fā)反應(yīng)在一定條件下

無需外界幫助

?就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。（2）熵和熵變的含義①熵的含義熵是衡量一個(gè)體系

混亂度

?的物理量。用符號(hào)

S

?表示。同一條件下，不同物質(zhì)有不同的熵值，同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般規(guī)律是S（g）

＞

?S（l）

＞

?S（s）。無需外界幫助

混亂度

S

＞

＞

考點(diǎn)三

化學(xué)反應(yīng)的方向和調(diào)控②熵變的含義熵變是反應(yīng)前后體系

熵的變化

?，用

ΔS

?表示，化學(xué)反應(yīng)的ΔS越大，越有利于反應(yīng)

自發(fā)進(jìn)行

?。熵的變化

ΔS

自發(fā)進(jìn)行

（3）判斷化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)（ΔG＝ΔH－TΔS）ΔG＜0時(shí)，反應(yīng)

能

?自發(fā)進(jìn)行；ΔG＝0時(shí)，反應(yīng)處于

平衡

?狀態(tài)；ΔG＞0時(shí)，反應(yīng)

不能

?自發(fā)進(jìn)行。能

平衡

不能

2.控制反應(yīng)條件的目的（1）促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行：通過控制反應(yīng)條件，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，從而促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。（2）抑制有害的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行：通過控制反應(yīng)條件，也可以減緩化學(xué)反應(yīng)速率，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生或抑制副反應(yīng)的發(fā)生，從而抑制有害的化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。3.控制反應(yīng)條件的基本措施（1）控制化學(xué)反應(yīng)速率的措施通過改變反應(yīng)體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(qiáng)（或濃度）、固體的表面積以及使用催化劑等措施控制反應(yīng)速率。（2）提高轉(zhuǎn)化率的措施通過改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(qiáng)（或濃度）等改變可逆反應(yīng)的限度，從而提高轉(zhuǎn)化率。如：以工業(yè)合成氨為例，理解運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理選擇化工生產(chǎn)中的適宜條件：

ΔH＝－92.4kJ·mol－1。②

③從反應(yīng)速率和反應(yīng)限度兩個(gè)角度選擇反應(yīng)條件④綜合考慮——選擇適宜的生產(chǎn)條件a.溫度：400～500℃

b.壓強(qiáng)：10MPa～30MPa

e.采用循環(huán)操作提高原料利用率

1.下列有關(guān)說法不正確的是

?（填字母）。

B.Na與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行C.某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)

答案：D

答案：該設(shè)想不能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵摲磻?yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行

解析：該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行，說明ΔH＜0。答案：＜

在Fe催化劑作用下的反應(yīng)歷程如下（*表示吸附態(tài)）：

其中，N2的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。

請(qǐng)回答：（1）有利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有

?（填字母）。

A.低溫

B.高溫

C.低壓

D.高壓

E.催化劑

答案：AD

（2）p（NH3）、p（N2）、p（H2）為各組分的平衡分壓，如p（NH3）＝x（NH3）p，p為平衡總壓，x（NH3）為平衡系統(tǒng)中氨氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，N2、H2起始物質(zhì)的量之比是1∶3，反應(yīng)在恒定溫度和總壓強(qiáng)p（單位是Pa）下進(jìn)行，NH3的平衡產(chǎn)率是w，用分壓代替物質(zhì)的濃度計(jì)算平衡常數(shù)為Kp，Kp＝

?。

考點(diǎn)四

關(guān)于化學(xué)平衡的圖像問題1.含量—時(shí)間—溫度（壓強(qiáng)）圖像C%指生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，B%指反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。[技法解讀]

“先拐先平，數(shù)值大”，即曲線先出現(xiàn)拐點(diǎn)的首先達(dá)到平衡，反應(yīng)速率快，以此判斷溫度或壓強(qiáng)的高低。再依據(jù)外界條件對(duì)平衡的影響分析判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)及反應(yīng)前后氣體體積的變化。2.轉(zhuǎn)化率（或濃度）—壓強(qiáng)—溫度圖像α表示某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，c表示某反應(yīng)物的平衡濃度。圖①，若p1＞p2＞p3，則正反應(yīng)為氣體體積

減小

?的反應(yīng)，ΔH

＜

?0；圖②，若T1＞T2，則正反應(yīng)為

放熱

?反應(yīng)。[技法解讀]

“定一議二”，即把自變量（溫度、壓強(qiáng)）之一設(shè)為恒量，討論另外兩個(gè)變量的關(guān)系。減小

＜

放熱

3.特殊圖像

A.T1＜T2，p1＜p2，a＋b＞c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.T1＞T2，p1＜p2，a＋b＜c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.T1＜T2，p1＞p2，a＋b＜c，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.T1＞T2，p1＞p2，a＋b＞c，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)解析：B

當(dāng)圖像中有三個(gè)變量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系，這種方法叫做“定一議二”法。解答該題要綜合運(yùn)用“定一議二”和“先拐先平”的判斷方法。由（T1，p1）和（T1，p2）兩條曲線可以看出：①溫度相同（T1），但壓強(qiáng)為p2時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間短，即反應(yīng)速率大，所以p2＞p1；②壓強(qiáng)較大（即壓強(qiáng)為p2）時(shí)對(duì)應(yīng)的w（B）較大，說明增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，則a＋b＜c。由（T1，p2）和（T2，p2）兩條曲線可以看出：①壓強(qiáng)相同（p2），但溫度為T1時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間短，即反應(yīng)速率大，所以T1＞T2；②溫度較高（即溫度為T1）時(shí)對(duì)應(yīng)的w（B）較小，說明升高溫度平衡正向移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

A.上述反應(yīng)的ΔH＜0B.壓強(qiáng)：p4＞p3＞p2＞p1C.1100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)約為1.64D.壓強(qiáng)為p4時(shí)，在y點(diǎn)：v正＞v逆

A.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.b點(diǎn)時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化C.T1溫度下若由a點(diǎn)達(dá)到平衡，可以采取增大壓強(qiáng)的方法D.c點(diǎn)：v正＜v逆解析：B

由于溫度升高，B的轉(zhuǎn)化率增大，說明平衡正向移動(dòng)，推知該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；在T1溫度下，由a點(diǎn)達(dá)到平衡時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率不斷減小，若采取加壓措施，結(jié)合化學(xué)方程式可知B的轉(zhuǎn)化率會(huì)不斷增大，C錯(cuò)誤；在T2溫度下，c點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài)，B的轉(zhuǎn)化率小于平衡轉(zhuǎn)化率，說明反應(yīng)正向進(jìn)行，v正＞v逆，D錯(cuò)誤。

A.b點(diǎn)時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為20%B.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持恒定，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.b點(diǎn)和d點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：Kb＞KdD.反應(yīng)到達(dá)a點(diǎn)時(shí)，0～0.5min反應(yīng)速率v（CO）＝0.3mol·L－1·min－1

02突破·關(guān)鍵能力

突破化學(xué)平衡的陌生圖像問題1.利用碳氯化法可將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4。在1000℃時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

在1.0×105Pa，將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量比1∶2.2∶2進(jìn)行反應(yīng)。體系中氣體平衡組成比例（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）隨溫度變化的理論計(jì)算結(jié)果如圖所示。

（2）圖中顯示，在200℃平衡時(shí)TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4，但實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠(yuǎn)高于此溫度，其原因是

?。

答案：TiO2、C中原子間的化學(xué)鍵鍵能大，斷鍵需要的能量較大，反應(yīng)的活化能較大或升高溫度可以提高反應(yīng)速率（合理即可）

解析：TiO2碳氯化是一個(gè)“氣—固—固”反應(yīng)，有利于TiO2－C“固—固”接觸的措施是將固體粉碎并混合均勻，再將Cl2通入使固體呈“沸騰”狀態(tài)（在沸騰爐中進(jìn)行反應(yīng)）。答案：將固體粉碎并混合均勻，通入Cl2使固體呈“沸騰”狀態(tài)

（3）TiO2碳氯化是一個(gè)“氣—固—固”反應(yīng)，有利于TiO2－C“固—固”接觸的措施是

?。

ΔH＝－92.4kJ·mol－1

ΔS＝－200J·K－1·mol－1?；卮鹣铝袉栴}：（1）合成氨反應(yīng)在常溫下

?（填“能”或“不能”）自發(fā)。

解析：對(duì)于合成氨反應(yīng)，常溫下，ΔG＝ΔH－TΔS＝－92.4

kJ·mol－1－298

K×（－0.2

kJ·K－1·mol－1）＝－32.8

kJ·mol－1＜0，故合成氨反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行。答案：能

（2）

?溫（填“高”或“低”，下同）有利于提高反應(yīng)速率，

?溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，綜合考慮催化劑（鐵觸媒）活性等因素，工業(yè)常采用400～500℃。

針對(duì)反應(yīng)速率與平衡產(chǎn)率的矛盾，我國科學(xué)家提出了如下解決方案。解析：其他條件一定時(shí)，升高溫度，可以提供更高的能量，使活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快；合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，要提高平衡轉(zhuǎn)化率，即要使反應(yīng)平衡正向移動(dòng)，應(yīng)降低溫度。答案：高

低

（3）方案：MLiH復(fù)合催化劑。下列說法正確的是

?。

a.300℃時(shí)，復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高b.同溫同壓下，復(fù)合催化劑有利于提高氨的平衡產(chǎn)率c.溫度越高，復(fù)合催化劑活性一定越高解析：由題圖可知，300

℃時(shí)，復(fù)合催化劑催化時(shí)合成氨反應(yīng)的反應(yīng)速率比單一催化劑催化時(shí)大很多，說明300

℃時(shí)復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高，a正確；同溫同壓下，復(fù)合催化劑能提高反應(yīng)速率，但不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，故不能提高氨的平衡產(chǎn)率，b錯(cuò)誤；溫度過高，復(fù)合催化劑可能會(huì)失去活性，催化效率反而降低，c錯(cuò)誤。答案：a

（4）某合成氨速率方程為v＝kcα（N2）·cβ（H2）·cγ（NH3），根據(jù)表中數(shù)據(jù)，γ＝

?；

實(shí)驗(yàn)1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨過程中，需要不斷分離出氨的原因?yàn)?/p>

?。

a.有利于平衡正向移動(dòng)b.防止催化劑中毒c.提高正反應(yīng)速率解析：將實(shí)驗(yàn)1、3中數(shù)據(jù)分別代入合成氨的速率方程可得：①q＝k·mα·nβ·pγ，③10q＝k·mα·nβ·（0.1p）γ，可得γ＝－1。合成氨過程中，不斷分離出氨，即降低體系中c（NH3），生成物濃度下降，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但不會(huì)提高正反應(yīng)速率，a正確，c錯(cuò)誤；反應(yīng)主產(chǎn)物即氨不能使催化劑中毒，b錯(cuò)誤。答案：－1

a

新課標(biāo)高考中對(duì)化學(xué)平衡知識(shí)的考查，往往根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，并結(jié)合陌生圖像，分析投料比、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的變化。該類題目信息量較大，綜合性較強(qiáng)，能夠充分考查學(xué)生讀圖、提取信息、解決問題的能力以及原理分析，規(guī)范描述的表達(dá)能力，解答該類題目要注意以下步驟：第一步：識(shí)別圖像類型。即明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義，理清線和點(diǎn)（平臺(tái)、折線、拐點(diǎn)等）的關(guān)系。第二步：把握反應(yīng)特點(diǎn)。即分析可逆反應(yīng)化學(xué)方程式，觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化（正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)）、反應(yīng)熱（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng)）等。第三步：聯(lián)想平衡原理。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)原理，特別是影響因素及使用前提條件等。第四步：數(shù)形結(jié)合解答。圖表與原理整合，逐項(xiàng)分析圖表，重點(diǎn)看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。

A.活化能由大到小的順序是Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢB.一定溫度下，活化能小的反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率大C.對(duì)于不同反應(yīng)，溫度升高時(shí)活化能大的反應(yīng)速率變化大D.對(duì)于同一反應(yīng)，反應(yīng)速率隨溫度的升高而增大

2.一氯化碘（ICl）是一種鹵素互化物，具有強(qiáng)氧化性，可與金屬直接反應(yīng)，也可用作有機(jī)合成中的碘化劑。McMorris測(cè)定和計(jì)算了在136～180℃范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp：

（1）由圖可知，NOCl分解為NO和Cl2反應(yīng)的ΔH

?0（填“大于”或“小于”）。

答案：大于

3.乙烯是一種重要的基本化工原料，乙烯的產(chǎn)量可以衡量一個(gè)國家的石油化工發(fā)展水平，研究工業(yè)制取乙烯有重要的意義。

A.為了提高乙烯的產(chǎn)率應(yīng)盡可能選擇低溫B.生成乙烯的速率：v（M）可能小于v（N）C.平衡常數(shù)：KM＜KND.M點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)一定小于N點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)解析：雖然溫度降低平衡正向移動(dòng)，CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大，但是催化效率降低，反應(yīng)速率慢，不利于提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)率，A錯(cuò)誤；M點(diǎn)雖然催化效率高，但溫度低，而N點(diǎn)溫度高，所以v（M）可能小于v（N），B正確；總反應(yīng)焓變小于0，為放熱反應(yīng)，溫度越低平衡常數(shù)越大，所以KM＞KN，C錯(cuò)誤；M點(diǎn)CO2的轉(zhuǎn)化率高，總反應(yīng)為氣體減少的反應(yīng)，所以此時(shí)容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量少，且此時(shí)溫度低，所以M點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)一定小于N點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)，D正確。答案：BD

實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正＝k正c2（CH4），v逆＝k逆c（C2H4）·c2（H2），k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，T℃時(shí)k正與k逆的比值為

?（用含x的代數(shù)式表示）；若將溫度升高，速率常數(shù)增大的倍數(shù)：k正

?（填“＞”“＝”或“＜”）k逆。

03形成·學(xué)科素養(yǎng)

1.羰基硫（COS）是具有臭雞蛋氣味的氣體，在工業(yè)生產(chǎn)中常用作糧食熏蒸劑，能夠防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。羰基硫可由一氧化碳與硫化氫在一定溫度、常壓下催化反應(yīng)制得。

（1）請(qǐng)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式。

（2）反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量是多少？

（3）CO的平衡轉(zhuǎn)化率為多少？

（4）羰基硫（COS）的產(chǎn)率為多少？

2.灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可以制造器皿。（已知：在0℃、100kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)焓變和熵變分別為ΔH＝－2180.9J·mol－1，ΔS＝－6.61J·mol－1·K－1）（1）現(xiàn)把白錫制成的器皿放在0℃、100kPa的室內(nèi)存放，它會(huì)不會(huì)變成灰錫而不能再繼續(xù)使用呢？答案：ΔG＝ΔH－TΔS＝－2180.9J·mol－1－273K×（－6.61J·mol－1·K－1）＝－376.37J·mol－1＜0，因此在該條件下白錫會(huì)變?yōu)榛义a，不能再繼續(xù)使用。

A.ΔH＜0，ΔS＜0B.ΔH＞0，ΔS＜0C.ΔH＜0，ΔS＞0D.ΔH＞0，ΔS＞0

04體現(xiàn)·核心價(jià)值

A.ΔH＞0B.氣體的總物質(zhì)的量：na＞ncC.a點(diǎn)平衡常數(shù)：K＞12D.反應(yīng)速率：va正＜vb正

起始量/mol210轉(zhuǎn)化量/mol2xxx平衡量/mol2－2x1－xx

A.上述反應(yīng)ΔS＜0C.上述反應(yīng)中消耗1molNH3，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2×6.02×1023D.實(shí)際應(yīng)用中，加入尿素的量越多，柴油機(jī)車輛排放的尾氣對(duì)空氣污染程度越小

A.圖中曲線①表示平衡時(shí)H2產(chǎn)率隨溫度的變化B.升高溫度，平衡時(shí)CO的選擇性增大D.一定溫度下，加入CaO（s）或選用高效催化劑，均能提高平衡時(shí)H2產(chǎn)率

4.（2022·河北高考）工業(yè)上常用甲烷、水蒸氣重整制備氫氣，體系中發(fā)生如下反應(yīng)。Ⅰ.CH4（g）＋H2O（g）

CO（g）＋3H2（g）

（1）下列操作中，能提高CH4（g）平衡轉(zhuǎn)化率的是

?

（填字母）。

A.增加CH4（g）用量B.恒溫恒壓下通入惰性氣體C.移除CO（g）D.加入催化劑解析：增加CH4

（g）用量可以提高H2O（g）的轉(zhuǎn)化率，但是CH4（g）的平衡轉(zhuǎn)化率減小，A不符合題意；恒溫恒壓下通入惰性氣體，相當(dāng)于減小體系壓強(qiáng)，反應(yīng)混合物中各組分的濃度減小，反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡正向移動(dòng)，能提高CH4（g）的平衡轉(zhuǎn)化率，B符合題意；移除CO（g），反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡正向移動(dòng)，能提高CH4（g）的平衡轉(zhuǎn)化率，C符合題意；加入催化劑不能改變平衡狀態(tài)，故不能提高CH4（g）的平衡轉(zhuǎn)化率，D不符合題意。答案：BC

解析：恒溫恒壓條件下，1

mol

CH4

（g）和1

mol

H2O（g）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CH4

（g）的轉(zhuǎn)化率為α，CO2

（g）的物質(zhì)的量為b

mol，則轉(zhuǎn)化的CH4

（g）為α

mol，剩余的CH4

（g）為（1－α

）mol，根據(jù)C原子守恒可知，CO（g）的物質(zhì)的量為（α－b）mol，根據(jù)H和O守恒可知，剩余的H2O（g）的物質(zhì)的量為（1－α－b）mol，H2（g）的物質(zhì)的量為（3α＋b）mol，則反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量為（α－b）mol，根據(jù)H和O守恒可知，剩余的H2O（g）的物質(zhì)的量為（1－α－

5.（2021·山東高考）2－甲氧基－2－甲基丁烷（TAME）常用作汽油原添加劑。在催化劑作用下，可通過甲醇與烯烴的液相反應(yīng)制得，體系中同時(shí)存在如下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：

＋CH3OH

ΔH1反應(yīng)Ⅱ：

＋CH3OH

ΔH2反應(yīng)Ⅲ：

ΔH3

回答下列問題：A.＜－1B.－1～0C.0～1D.＞1

答案：2－甲基－2－丁烯

D

（2）為研究上述反應(yīng)體系的平衡關(guān)系，向某反應(yīng)容器中加入1.0molTAME，控制溫度為353K，測(cè)得TAME的平衡轉(zhuǎn)化率為α。已知反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx3＝9.0，則平衡體系中B的物質(zhì)的量為

?mol，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kx1＝

?。

同溫同壓下，再向該容器中注入惰性溶劑四氫呋喃稀釋，反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡將

?（填“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”）。平衡時(shí)，A與CH3OH物質(zhì)的量濃度之比c（A）∶c（CH3OH）＝

?。

（3）為研究反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)行為，向盛有四氫呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH?？刂茰囟葹?53K，A、B物質(zhì)的量濃度c隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖所示。代表B的變化曲線為

?（填“X”或“Y”）；t＝100s時(shí)，反應(yīng)Ⅲ的正反應(yīng)速率v正

?逆反應(yīng)速率v逆（填“＞”“＜”或“＝”）。

答案：X

＜05評(píng)價(jià)·核心素養(yǎng)

一、選擇題：本題包括11個(gè)小題，每小題僅有1個(gè)選項(xiàng)符合題意。

A.若該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH＞0B.選用高效催化劑，可降低該反應(yīng)的ΔHC.其他條件不變，增大起始n（N2）∶n（H2）的比值，可提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率D.提高體系的壓強(qiáng)可增大反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)解析：C

A項(xiàng)，該反應(yīng)為熵減小的反應(yīng)，若該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH＜0，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，催化劑不能改變反應(yīng)的ΔH，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，其他條件不變，增大起始n（N2）∶n（H2）的比值，即相當(dāng)于氫氣量不變時(shí)，增加氮?dú)獾挠昧?，平衡正向移?dòng)，可提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率，正確；D項(xiàng)，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，錯(cuò)誤。

t/℃515253550K1100841689533409下列說法正確的是（

）D.25℃時(shí)，向溶液中加入少量KI固體，平衡常數(shù)K小于689

A.當(dāng)CaO的質(zhì)量不再變化時(shí)，表明該反應(yīng)重新達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)B.升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小C.擴(kuò)大容器容積，重新達(dá)到平衡時(shí)CO2的壓強(qiáng)一定小于pD.常溫常壓下CaCO3的分解反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行解析：A

當(dāng)CaO的質(zhì)量不再變化時(shí)，說明該反應(yīng)動(dòng)態(tài)平衡，即重新達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)，A項(xiàng)正確；升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率也增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；擴(kuò)大容器容積，平衡正向移動(dòng)，但是溫度不變，則平衡常數(shù)不變，即二氧化碳的濃度不變，壓強(qiáng)不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；生成了氣體，則ΔS＞0，且ΔH＞0，則常溫下，ΔG＝ΔH－TΔS不一定小于0，不一定能自發(fā)進(jìn)行，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

ΔH＝－197.8kJ·mol－1。起始反應(yīng)物為SO2

和O2（物質(zhì)的量之比為2∶1，且總物質(zhì)的量不變）。SO2

的平衡轉(zhuǎn)化率（%）隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表，下列說法不正確的是（

）溫度/K壓強(qiáng)/（105Pa）1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0A.一定壓強(qiáng)下降低溫度，SO2

的轉(zhuǎn)化率增大B.在不同溫度、壓強(qiáng)下，轉(zhuǎn)化相同物質(zhì)的量的SO2所需要的時(shí)間相等C.使用催化劑可以縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間D.工業(yè)生產(chǎn)通常不采取加壓措施是因?yàn)槌合耂O2的轉(zhuǎn)化率已相當(dāng)高解析：B

由表中數(shù)據(jù)及勒夏特列原理知，針對(duì)放熱反應(yīng)，一定壓強(qiáng)下降低溫度，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物SO2的轉(zhuǎn)化率增大，A正確；由于在不同溫度、壓強(qiáng)下，化學(xué)反應(yīng)速率不一定相等，故轉(zhuǎn)化相同物質(zhì)的量的SO2所需要的時(shí)間不一定相等，B錯(cuò)誤；催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無影響，但可以縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間，C正確；由表中數(shù)據(jù)可知，不同溫度下，1.01×105Pa（常壓）下SO2的轉(zhuǎn)化率分別為99.2%、97.5%、93.5%，已經(jīng)相當(dāng)高了，且加壓后轉(zhuǎn)化率升高并不明顯，所以沒有必要通過加壓提高轉(zhuǎn)化率，D正確。

容器編號(hào)起始濃度/（mol·L－1）H2CO2H2OCO①0.10.100②0.20.10.20.1下列說法正確的是（

）A.反應(yīng)開始，②中反應(yīng)逆向進(jìn)行B.平衡時(shí)，①中c（CO2）＝0.04mol·L－1C.①、②均達(dá)平衡時(shí)，各組分濃度相同D.①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%

A.在圖Ⅰ中，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.在圖Ⅰ中，若p1＞p2，則此反應(yīng)的ΔS＞0C.在圖Ⅱ中，說明該正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.在圖Ⅲ中，若T1＞T2，則該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行解析：D

A項(xiàng)，由圖Ⅰ可知，同一壓強(qiáng)下，隨著溫度的升高，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率減小，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，圖Ⅰ可知，同一溫度下，若p1＞p2，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則

a＋1＞c，ΔS＜0，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖Ⅱ可知，T1時(shí)反應(yīng)速率快，T1＞T2，T1平衡時(shí)的n（C）小于T2平衡時(shí)的n（C），升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由圖Ⅲ可知，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，則a＋1＝c，若T1＞T2，升高溫度A的轉(zhuǎn)化率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則ΔH＜0，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，正確。

壓強(qiáng)c（A）重新達(dá)到平衡所需時(shí)間第一次達(dá)到平衡2×105Pa0.08mol·L－14min第二次達(dá)到平衡5×105Pa0.20mol·L－1xmin第三次達(dá)到平衡1×106Pa0.44mol·L－10.8min則下列有關(guān)說法中不正確的是（

）A.第二次平衡到第三次平衡中，A的平均反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·min－1B.維持壓強(qiáng)為2×105Pa，假設(shè)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)體系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB，則重新達(dá)到平衡時(shí)體系中共有（a＋b）mol氣體D.m＋n＝p，x＝0

A.由題可知，該反應(yīng)的速率常數(shù)k為15B.隨著H2起始濃度增大，該反應(yīng)平衡常數(shù)增大C.達(dá)平衡后，H2和NO的濃度均增加一倍，則NO轉(zhuǎn)化率減小D.H2起始濃度為0.2mol·L－1，某時(shí)刻N(yùn)O的濃度為0.4mol·L－1，則N2的瞬時(shí)生成速率為0.24mol·L－1

A.在該反應(yīng)過程中，A點(diǎn)的正反應(yīng)速率小于B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率B.E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)為（0，0.05）D.t4時(shí)向溶液中加入50mL0.1mol·L－1KCl溶液，平衡不移動(dòng)

10.草酸二甲酯[（COOCH3）2]催化加氫制乙二醇的反應(yīng)體系中，發(fā)生的主要反應(yīng)為

壓強(qiáng)一定的條件下，將（COOCH3）2、H2按一定比例、流速通過裝有催化劑的反應(yīng)管，測(cè)得（COOCH3）2的轉(zhuǎn)化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的選擇性

A.曲線B表示（COOCH3）2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化，在190～196℃范圍內(nèi)反應(yīng)還未達(dá)到平衡B.190～198℃范圍內(nèi)，溫度升高，HOCH2CH2OH的選擇性增大D.192℃時(shí)，其他條件一定，加快氣體的流速可以提高（COOCH3）2的轉(zhuǎn)化率

A.VWTi/AC50在T＞350℃之后NO轉(zhuǎn)化率降低的可能原因是有副反應(yīng)的發(fā)生B.以VWTi/AC0為催化劑，溫度高于400℃后曲線上的任一點(diǎn)均是對(duì)應(yīng)溫度下的平衡點(diǎn)C.圖中X點(diǎn)所示條件下，增加NH3濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率D.250℃時(shí)K＝1024，若起始時(shí)充入c（NH3）＝c（NO）＝c（N2）＝1mol·L－1，c（H2O）＝2mol·L－1，則v正＜v逆

二、非選擇題：本題包括3個(gè)小題。

（1）已知1molN2中的共價(jià)鍵斷裂吸收Q1kJ能量；1molH2中的共價(jià)鍵斷裂吸收Q2kJ能量；形成1molN—H釋放Q3kJ能量。

②Fe3O4為該反應(yīng)的催化劑，使用時(shí)常加入Al2O3與之生成合金FeO·Al2O3使Fe3O4分布均勻，其目的是

?。

（2）用平衡分壓p（NH3）、p（N2）、p（H2）代替平衡濃度表示化學(xué)平衡常數(shù)。溫度不變，將平衡時(shí)體系的總壓強(qiáng)p1增加到原來的兩倍，則此時(shí)Qp＝

?（用含Kp的代數(shù)式表示）。

?。

①制備過程中一般采用較高的壓強(qiáng)（3.0MPa），原因是

?；

原料氣在進(jìn)入氨合成塔前需除去CO，原因是