1、考纲要求1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法，能正确计算化学反应的转化率()。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4.掌握化学平衡的特征，了解化学平衡常数K的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一化学反应速率及其影响因素(一)化学反应速率的计算及速率常数1化学反应速率的计算(1)根据图表中数据和定义计算：v(X)，即v(X)，计算时一定要注意容器或溶液的体
2、积，不能忽视容器或溶液的体积V，盲目地把n当作c代入公式进行计算，同时还要注意单位及规范书写，还要根据要求注意有效数字的处理。(2)根据化学方程式计算：对于反应“mAnB=pCqD”，有v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq。2速率常数(1)假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)，其速率可表示为vkca(A)cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。(2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系对于基
3、元反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，v正k正ca(A)cb(B)，v逆k逆cc(C)cd(D)，平衡常数K，反应达到平衡时v正v逆，故K。(二)正确理解化学反应速率的影响因素1内因活化能活化能是指为了能发生化学反应，普通分子(具有平均能量的分子)变成活化分子所需要吸收的最小能量，即活化分子比普通分子所多出的那部分能量。相同条件下，不同化学反应的速率不同，主要是内因活化能大小不同所致，活化能小的化学反应速率快，活化能大的反应速率慢。注意反应热为正、逆反应活化能的差值。2外因相同的化学反应，在不同条件下，化学反应速率不同，主要原因是外因浓度、压强、温度、催化剂、光照、接触面积等因素不同
4、所致。(1)浓度(c)：增大(减小)反应物浓度单位体积内活化分子数目增加(减少)，活化分子百分数不变有效碰撞频率提高(降低)化学反应速率加快(减慢)。(2)压强(p)：对于气相反应来说，增大(减小)压强相当于减小(增大)容器容积相当于增大(减小)反应物的浓度化学反应速率加快(减慢)。注意“惰性气体”对反应速率的影响恒容：充入“惰性气体”总压增大参与反应的物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。恒压：充入“惰性气体”体积增大参与反应的物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。(3)温度(T)：升高(降低)温度活化分子百分数增大(减小)有效碰撞频率提高(降低)化学反应速率加快(减慢)。(
5、4)催化剂添加催化剂降低反应的活化能活化分子百分数增大有效碰撞频率提高化学反应速率加快。添加催化剂降低反应的活化能降低反应所需的温度减少能耗。添加催化剂能改变反应的路径，如乙醇的氧化实验，该实验的总反应为2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O，活化能为E总；使用铜丝作催化剂将一步反应改变为两步反应，第一步反应为2CuO22CuO，活化能为E1；第二步反应为CH3CH2OHCuOCH3CHOCuH2O，活化能为E2；由于E1E总、E2v(第二步反应)B反应的中间产物只有NO3C第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高答案AC解析第一步反应快速平衡，说明正、逆反应速率很大
6、，极短时间内即可达到平衡，A项正确；第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，C项正确；由题给三步反应可知，反应的中间产物有NO3和NO，B项错误；反应快，说明反应的活化能较低，D项错误。角度二化学反应速率的计算及速率常数的应用4(1)2018全国卷，28(2)改编已知2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)，起始时N2O5(g)为35.8 kPa，分解的反应速率v2103(kPamin1)。t62 min时，测得体系中2.9 kPa，则此时的_kPa，v_kPamin1。答案30.06.0102解析 2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)起始/kPa 35.8 0 062 min时/kPa
7、 35.82.92 2.9 30所以30.0 kPav210330.0 kPamin16.0102 kPamin1。(2)2015广东，31(3)改编一定条件下测得反应2HCl(g)O2(g)Cl2(g)H2O(g)的反应过程中n(Cl2)的数据如下：t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/103 mol01.83.75.47.2计算2.06.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以molmin1为单位，写出计算过程)。答案v(HCl)2v(Cl2)221.8103 molmin1(3)2015全国，28(4)Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I
8、2(g)在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t40 min时，v正_min1。答案1.95103解析平衡时，v正v逆，即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，则K，k逆。v正k正x2(HI)0.002 7 min10.8
9、521.95103 min1。5.2018北京，27(2)(3)(4)(2)对反应3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H254 kJmol1，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2_p1(填“”或“A。结合、反应速率解释原因：_。答案(2)反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使平衡正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大(3)SO2SO4H(4)0.4I是SO2歧化反应的催化剂，H单独存在时不具有催化作用，但H可以加快歧化反应速率反应比快；D中由反应产生的H使反应
10、加快解析(2)由图可知，一定温度下，p2时H2SO4的物质的量分数比p1时大，结合3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)知，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向即正反应方向移动，H2SO4的物质的量分数增大，因此p2p1。(3)根据歧化反应的特点，反应生成S，则反应需生成H2SO4，即I2将SO2氧化为H2SO4，反应的离子方程式为I22H2OSO2=SO4H2I。(4)对比实验只能存在一个变量，因实验B比实验A多了H2SO4溶液，则B中KI溶液的浓度应不变，故a0.4。加入少量I2时，反应明显加快，说明反应比反应快；D中由反应产生的H使反应加快。62018全国卷，27(2)
11、CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应CH4(g)=C(s)2H2(g)消碳反应CO2(g)C(s)=2CO(g)H/kJmol175172活化能/kJmol1催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_(填标号)。AK积、
12、K消均增加Bv积减小、v消增加CK积减小、K消增加Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vk p(CH4)p(CO2)0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如下图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。答案劣于相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对较小，消碳反应速率大ADpc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)解析积碳反应中，由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小，所以催化剂X更有利于积碳反应的进行；而消碳反应中，
13、催化剂X的活化能大于催化剂Y，所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行；综合分析，催化剂X劣于催化剂Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消均增加，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是减小的，所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。由速率方程表达式vkp(CH4)p(CO2)0.5可知，v与p(CO2)成反比例关系，p(CO2)越大，反应速率越小，所以pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。题组一全方位掌握化学反应速率及其应用1.已知：反应aA(g)bB(g)cC(g)，某温度下，在 2 L 的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气
14、体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示：(1)经测定前4 s内v(C)0.05 molL1s1，则该反应的化学方程式为_。(2)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)0.3 molL1s1；乙：v(B)0.12 molL1s1；丙：v(C)9.6 molL1min1；则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_。.密闭容器中发生如下反应：A(g)3B(g)2C(g)H0。根据下面速率时间图像，回答下列问题。(1)下列时刻所改变的外界条件：t1_；t3_；t4_。(2)反应速率最快的时间段是_。.COCl2的分解反应为
15、COCl2(g)Cl2(g)CO(g) H108 kJmol1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)：(1)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_(填“”“”或“”)T(8)。(2)若12 min时反应在温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)_molL1。(3)比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小：_。(4)比较反应物COCl2在56 min和1516
16、min时平均反应速率的大小：v(56)_(填“”“”或“”)v(1516)，原因是_。.硝基苯甲酸乙酯在OH存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5OHO2NC6H4COOC2H5OH两种反应物的初始浓度均为0.050 molL1,15 时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率随时间变化的关系如表所示。回答下列问题：t/s0120180240330530600700800/%033.041.848.858.069.070.471.071.0计算该反应在120180 s与180240 s区间的平均反应速率_、_；比较两者大小可得出的结论是_。答案.(1)3A(g)B(g)2C(g)(2
17、)乙甲丙.(1)升高温度加入催化剂减小压强(2)t3t4段.(1)(2)0.031(3)v(56)v(23)v(1213)(4)在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大.7.3105 molL1s15.8105 molL1s1120180 s时间段速率大是因为反应物浓度大，180240 s时间段速率小是因为反应物浓度小，即随着反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢解析.(1)前4 s内，c(A)0.8 molL10.5 molL10.3 molL1，v(A)0.075 molL1s1；v(A)v(C)ac(0.075 molL1s1)(0.05 molL1s1)32，由图像知，在12
18、 s时c(A)c(B)(0.6 molL1)(0.2 molL1)31ab，则a、b、c三者之比为312，所以该反应的化学方程式为3A(g)B(g)2C(g)。(2)丙容器中v(C)9.6 molL1min10.16 molL1s1，则甲容器中0.1 molL1s1，乙容器中0.12 molL1s1，丙容器中0.08 molL1s1，故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙甲丙。.(1)t1时，v逆增大程度比v正增大程度大，说明改变的条件是升高温度。t3时，v正、v逆同等程度地增大，说明加入了催化剂。t4时，v正、v逆都减小且v正减小的程度大，平衡向逆反应方向移动，说明改变的条件是减小
19、压强。(2)由于在t3时刻加入的是催化剂，所以t3t4段反应速率最快。.(1)从三种物质的浓度变化趋势可知，从第4 min开始，平衡正向移动。由于该反应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度。因此有：T(2)T(8)。(2)由于第12 min与第8 min温度相同，故其平衡常数相等，则有：，解得c(COCl2)0.031 molL1。(3)根据化学反应速率的定义，可知反应在23 min和1213 min处于平衡状态，平均反应速率为0，故v(56)v(23)v(1213)。(4)在56 min和1516 min时反应温度相同，但1516 min 时各组分的浓度都小，因此反应速率小。.v(12018
20、0)7.3105 molL1s1v(180240)5.8105 molL1s1。题组二速率常数的应用2化学工作者对NO与H2的反应进行研究，提出下列3步机理：(k为速率常数)第一步：2NON2O2 快反应，平衡时：v正k正c2(NO)v逆k逆c(N2O2)第二步：N2O2H2=N2OH2O慢反应第三步：N2OH2=N2H2O 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡，下列说法正确的是_(填字母)。Av(第一步逆反应)v(第二步反应)B总反应快慢主要由第二步反应决定C达平衡时，2c(NO)c(N2O2)D第一步反应的平衡常数K答案BD解析第二步为慢反应，故其反应速率应小于第一步，A项错误；
21、总反应快慢应由慢反应决定，即主要由第二步反应决定，B项正确；到达平衡时k正c2(NO)k逆c(N2O2)，k正、k逆值未知，故两者浓度大小关系未知，C项错误；达到平衡时，K，又v正k正c2(NO)v逆k逆c(N2O2), 故K，D项正确。3N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)k1p(N2O4)，v(NO2)k2p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。则一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1_。答案Kpk2解析Kp，平衡时NO2、N
22、2O4的消耗速率比v(NO2)v(N2O4)k2p2(NO2)k1p(N2O4)21。4T1 时，在一密闭容器中发生反应4NO(g)N2(g) 2NO2(g)，其正反应速率表达式为：v正k正cn(NO)，测得速率和浓度的关系如下表。序号c(NO)/molL1v正/molL1s10.104.001090.206.401080.303.24107则n_，k正_mol3L3s1。达到平衡后，若减小压强，则混合气体的平均相对分子质量将_(填“增大”“减小”或“不变”)。 答案44 105减小解析将代入公式中，4.001090.10n k正，6.40108 0.20nk正；可以求出n4，k正4 105m
23、ol3L3s1。平均相对分子质量，各物质都是气体，总质量不变；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，总物质的量增加，平均相对分子质量减小。5T1温度时在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)O2(g)2NO2(g)H”“解析(1)从02 s内该反应的平均速率v(NO)0.03 molL1s1。(2)2NO(g)O2(g)2NO2(g)n(始)/mol 0.20 0.10 0n/mol 0.14 0.07 0.14 n(平)/mol 0.06 0.03 0.14所以根据化学平衡常数的定义可得K363。(3)v正v(NO)消耗2v(O2)消耗k正c2(NO)c(O2)，v逆v(NO2
24、) 消耗k逆c2(NO2)，可逆反应达到化学平衡时，同一物质表示的v正v逆，不同物质表示的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，所以k正c2(NO)c(O2)k逆c2(NO2)，则K；若将容器的温度改变为T2时其k正k逆，则由于K1T1。考点二化学平衡及其影响因素1“讲练结合”突破化学平衡状态标志的判断问题(1)化学平衡标志的判断要注意“三关注”：一要关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压还是绝热容器；二要关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；三要关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。如：在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：a.混合气体的压强、b.混合气体的
25、密度、c.混合气体的总物质的量、d.混合气体的平均相对分子质量、e.混合气体的颜色、f.各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比、g.某种气体的百分含量能说明2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是_(填字母，下同)。能说明I2(g)H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是_。能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是_。能说明C(s)CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是_。能说明A(s)2B(g)C(g)D(g)达到平衡状态的是_。能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)达到平衡状态的是_。能说明5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)达
26、到平衡状态的是_。答案acdgegacdegabcdgbdgabcbdg(2)化学平衡标志的判断还要注意“一个角度”，即从微观角度会分析判断。如：反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，下列各项能说明该反应达到平衡状态的是_(填序号)。断裂1 mol NN键的同时生成1 mol NN键断裂1 mol NN键的同时生成3 mol HH键断裂1 mol NN键的同时断裂6 mol NH键生成1 mol NN键的同时生成6 mol NH键答案2掌握化学平衡移动的判断方法(1)依据勒夏特列原理判断通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。若外界条件改变，引起v正v逆，此时正
27、反应占优势，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；若外界条件改变，引起v正v逆，此时逆反应占优势，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正和v逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。(2)依据浓度商(Q)规则判断通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。若QK，平衡逆向移动；若QK，平衡不移动；若QK，平衡正向移动。3理解不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。如对于H2(g)Br2(g)2HBr(g)，由于反应前后气体的分子总
28、数不变，外界压强增大或减小时，平衡无论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变。所以对于该反应，压强改变，平衡不发生移动。(2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。1(2019海南，3)反应C2H6(g)C2H4(g)H2(g)H0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是()A增大容器容积 B升高反应温度C分离出部分氢气 D等容下通入惰性气体答案D2(2019浙江4月选考，17)下列说法正确的是()AH2(g)I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变BC(s)H2O(g)H2(g)CO(g)，碳的质量
29、不再改变说明反应已达平衡C若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1答案B解析A项，该可逆反应的反应前后气体的化学计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，错误；B项，在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，正确；C项，若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的
30、化学计量数不等，故A、C可能均为气体，错误；D项，易知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H，合成氨气实际参与反应n(H2)3 mol10%0.3 mol，因而Q1|H|0.1|H|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)2 mol10%0.2 mol，Q2|H|0.1|H|，则Q1Q2，错误。3(2018天津，5)室温下，向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OHHBrC2H5BrH2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 和78.5 。下列有关叙述错误的是()A加入NaOH，可增大乙醇的物质的量
31、B增大HBr浓度，有利于生成C2H5BrC若反应物均增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变D若起始温度提高至60 ，可缩短反应达到平衡的时间答案D解析D错：温度提高至60 ，化学反应速率虽然加快，但溴乙烷的沸点较低，会挥发出大量的溴乙烷，导致逆反应速率减小，故无法判断达到平衡的时间；A对：加入NaOH，消耗HBr，平衡左移，乙醇的物质的量增大；B对：增大HBr浓度，平衡右移，有利于生成溴乙烷；C对：原反应物按物质的量之比11加入，又因二者反应的化学计量数之比为11，两者的平衡转化率之比为11，若将反应物均增大至2 mol，其平衡转化率之比仍为11。 42018全国卷，27(1)节选C
32、H4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是_(填标号)A高温低压 B低温高压C高温高压 D低温低压答案A解析根据平衡移动的影响因素，该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于平衡正向移动。52017全国卷，28(4)298 K时，将20 mL 3x molL1Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。下列可
33、判断反应达到平衡的是_(填标号)。a溶液的pH不再变化bv(I)2v(AsO)cc(AsO)/c(AsO)不再变化dc(I)y molL1tm时，v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。tm时v逆_tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_。答案ac大于小于tm时生成物浓度较低，逆反应速率较慢解析a项，随反应进行，溶液的pH不断降低，当pH不再变化时，说明反应达到了平衡；b项，速率之比等于化学计量数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断是否达到平衡；c项，随反应进行，c(AsO)不断增大，c(AsO)不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变，则反应达到平衡；d项，由图像
34、并结合方程式可知，平衡时c(I)2y molL1，故当c(I)y molL1时，反应未达到平衡。由图像可知tm时刻后c(AsO)仍在不断增加，说明反应还在向正向进行，故此时v正大于v逆。tm到tn时刻，反应一直正向进行，生成物的浓度逐渐增大，所以逆反应速率不断增大，故tm时v逆小于tn时v逆。题组一利用图像、Q与K的关系判断化学平衡状态1汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_(填标号)。答案解析达到平衡时，v正应保持不变。由于是放热反应，又是绝热容器，体系温
35、度升高，平衡左移，K减小。图中达到平衡时，CO、CO2的物质的量的变化量之比不是11。w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变。因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。H是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。2一定温度下，将2 mol NO、1 mol CO充入1 L固定容积的密闭容器中发生反应：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0。反应过程中部分物质浓度变化如图所示：若15 min时再向容器中充入CO、N2各0.6 mol，该反应是否处于平衡状态？答案该反应处于平衡状态。解析由图像知，10 min时反应达到平衡状态，K
36、，Q，QK，所以该反应仍处于平衡状态。题组二“建模、解模”分析法在平衡移动结果判定中的应用3在一定条件下，可逆反应2NO2(g)N2O4(g)H0达到平衡，当分别改变下列条件时，请回答下列问题：(1)保持容器容积不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2的百分含量_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量_。(2)保持压强不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2的百分含量_；保持压强不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量_。(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，则达到平衡时NO2的转化率_；保持压强不变，通入
37、氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时NO2的转化率_。答案(1)减小减小(2)不变不变(3)不变减小解析(1)保持容器容积不变，通入一定量NO2，等效为增大压强，平衡正向移动，NO2的百分含量减小；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，等效为增大压强，平衡正向移动，所以NO2的百分含量减小。(2)保持压强不变，通入一定量NO2或N2O4，不影响平衡，所以NO2的百分含量不变。(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，此过程中各物质的物质的量浓度都没有发生改变，所以平衡不移动，NO2的转化率不变；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则相当于减小压强，所以平衡向生成NO2的方向移动，所以N
38、O2的转化率会减小。反思归纳1对于反应物或生成物只有一种的可逆反应而言，在改变物质浓度而引起化学平衡移动时应遵循或应用下列方法进行分析：(1)建模法分析化学平衡当容器中的投料量是容器中的n倍时，可通过建模思想来进行考虑。一般解题步骤以PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)为例：建模：构建容器的模型： p(始) p(平)解模：将容器进行拆分，构建新的模型(用实线箭号表示状态变化的方向，用虚线箭号表示虚拟的过程)：最后将虚拟出的两个平衡状态进行加压，把体积较大的平衡状态转化为体积较小的平衡状态。即容器的反应相当于在虚拟容器的基础上增大压强，平衡逆向移动，容器相对于容器，PCl5的体积分数增大。(
39、2)在温度、压强不变的体系中加入某种气体反应物(或生成物)的平衡移动问题：对于aA(g)bB(g)cC(g)或bB(g)cC(g)aA(g)，当T、p不变时，加入A气体，平衡移动的最终结果与原平衡等效，相当于平衡不移动；而加入B或C，则平衡的移动由浓度决定。2转化率的变化分析在一恒容密闭容器中通入a mol A、b mol B发生反应aA(g)bB(g)cC(g)，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况：(1)再通入b mol B，(A)增大，(B)减小。(2)再通入a mol A、b mol B：若abc，(A)增大、(B)增大；若abc，(A)不变、(B)不变；若abc，(A)减小
40、、(B)减小。题组三反应热与化学平衡移动4已知298 K时，2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1，在相同温度下，向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时放出热量Q1；向另一体积相同的密闭容器中通入1 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时放出热量Q2。则下列关系正确的是()A2Q2Q1 B2Q2Q1CQ2Q1197 kJ DQ2Q1197 kJ答案C解析反应的热化学方程式：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1，由热化学方程式可知，加入2 mol SO2和1 mol O2，生成的SO3量小于2 mol，所以Q1197
41、kJ,1 mol SO2和1 mol O2相当于在2 mol SO2和1 mol O2达到平衡的基础上，减少反应物的浓度，平衡逆向移动，即Q2Q1，综上：Q2Q1197 kJ，故选C。5已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1。在25 时，向恒压密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时放出热量a1；若25 时，在此恒压密闭容器中只通入1 mol SO2和0.5 mol O2，达到平衡时放出热量a2。则下列关系正确的是()A2a2a1197 kJ B197 kJa12a2Ca2a1197 kJ D2a2a1197 kJ答案B解析恒温恒压下，对于可逆反
42、应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，向恒压密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2与只通入1 mol SO2和0.5 mol O2互为等效平衡，达到平衡时反应物的转化率一定相等，则反应放出的热量关系：a12a2；在可逆反应的热化学方程式中，反应热是指完全转化吸收或放出的热量，所以a1197 kJ，即197 kJa12a2，故选B。反思归纳三种等效平衡模型等效模型实例起始投料平衡时等量备注恒温恒容n(g)0N2(g)3H2(g)2NH3(g)甲：1 mol N23 mol H2乙：2 mol NH3(转化为同种物质完全等同)两容器中各组分的n、c、w等同(N2)(NH3)1恒温恒
43、容n(g)0I2(g)H2(g)2HI(g)甲：1 mol I21 mol H2乙：2 mol I22 mol H2(或4 mol HI)(成比例)两容器中各组分的w等同，n、c成倍数关系恒温恒压N2(g)3H2(g)2NH3(g)甲：1 mol N23 mol H2乙：2 mol N26 mol H2(或4 mol NH3)(成比例)两容器中各组分的w、c等同，n成倍数关系1化学平衡常数(1)意义：化学平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，反应进行的程度越大。K105时，可以认为该反应已经进行完全。K的大小只与温度有关。(2)化学平衡常数表达式：对于可逆化学反应mA(g)nB(g)pC(g)
44、qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，K。另可用压强平衡常数表示：Kpp(C)为平衡时气体C的分压。(3)依据化学方程式计算平衡常数同一可逆反应中，K正K逆1。同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K与原平衡常数K间的关系是KKn或K。几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。2转化率、产率及分压的计算反应物转化率100%产物的产率100%分压总压物质的量分数3常用的气体定律同温同体积：p(前)p(后)n(前)n(后)同温同压强：1(2019海南，14)由羟基丁酸生成丁内酯的反应如下：在298 K下，羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180
45、 molL1，测得丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：t/min215080100120160220c/molL10.0240.0500.0710.0810.0900.1040.1160.132(1)该反应在5080 min内的平均反应速率为_molL1min1。(2)120 min时羟基丁酸的转化率为_。(3)298 K时该反应的平衡常数K_。(4)为提高羟基丁酸的平衡转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是_。答案(1)0.000 7(2)0.5(50%)(3) (4)将丁内酯移走22019全国卷，28(1)(2)(4)水煤气变换CO(g)H2O(g)=CO2(g)H
46、2(g)H0是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata曾做过下列实验：使纯H2缓慢地通过处于721 下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_H2(填“大于”或“小于”)。(2)721 时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_(填标号)。A0
47、.50(4)Shoichi研究了467 、489 时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的和pCO相等、和相等。计算曲线a的反应在3090 min内的平均速率(a)_kPamin1。467 时和pCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。489 时和pCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。答案(1)大于(2)C(4)0.004 7bcad解析(1)由题给信息可知，H2(g)CoO(s)Co(s)H2O(g)(i)K139；由题给信息可知，CO(g)CoO(s)Co(s)CO2(g)(ii)K251.08。相同温度下，平衡常数越大，反应倾向越大，故C
48、O还原氧化钴的倾向大于H2。(2)实验和的温度相同，利用盖斯定律，由(ii)(i)得CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K1.31。设起始时CO(g)、H2O(g)的物质的量都为1 mol，容器体积为1 L，在721 下，反应达平衡时H2的物质的量为x mol。CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)起始/mol 110 0转化/mol x xxx平衡/mol 1x 1x xxK1.31，若K取1，则x0.5，(H2)0.25；若K取4，则x0.67，(H2)0.34。氢气的物质的量分数介于0.25与0.34之间，故选C。(4)由题图可知，3090 min内，(a)0.004 7
49、kPamin1。水煤气变换中CO是反应物，H2是产物，又该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，重新达到平衡时，H2的压强减小，CO的压强增大。故a曲线代表489 时随时间变化关系的曲线，d曲线代表489 时pCO随时间变化关系的曲线，b曲线代表467 时随时间变化关系的曲线，c曲线代表467 时pCO随时间变化关系的曲线。32019全国卷，27(2)(3)改编环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：(2)某温度，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应(g)I2(g)=(g)2HI(g)H89.3 kJmol1)，起始总压为105 Pa，平衡时
50、总压增加了20%，环戊烯的转化率为_，该反应的平衡常数Kp_Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有_(填标号)。A通入惰性气体 B提高温度C增加环戊烯浓度 D增加碘浓度(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_(填标号)。AT1T2Ba点的反应速率小于c点的反应速率Ca点的正反应速率大于b点的逆反应速率Db点时二聚体的浓度为0.45 molL1答案(2)40%3.56104BD(3)CD解析(2)设容器中起始加入I2(g)和环戊烯的物质的量均为a，平衡时转化的环戊烯的物质的量为x，列出三
51、段式：(g)I2(g)=(g)2HI(g)起始：a a 0 0转化：x x x 2x平衡：ax ax x 2x根据平衡时总压强增加了20%，且恒温恒容时，压强之比等于气体物质的量之比，得，解得x0.4a，则环戊烯的转化率为100%40%，平衡时(g)、I2(g)、(g)、HI(g)的分压分别为、，则Kpp总，根据p总1.2105 Pa，可得Kp1.2105 Pa3.56104 Pa。通入惰性气体，对反应的平衡无影响，A项不符合题意；反应为吸热反应，提高温度，平衡正向移动，可提高环戊烯的平衡转化率，B项符合题意；增加环戊烯浓度，能提高I2(g)的平衡转化率，但环戊烯的平衡转化率降低，C项不符合题
52、意；增加I2(g)的浓度，能提高环戊烯的平衡转化率，D项符合题意。(3)由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，T1vb。反应速率vv正v逆，则有v正，343 K下反应达到平衡状态时v正v逆，即，此时SiHCl3的平衡转化率22%，经计算可得SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.78、0.11、0.11，则有k正0.782k逆0.112，k正/k逆0.112/0.7820.02。a处SiHCl3的平衡转化率20%，此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1，则有 1.3。(一)连续反应、竞争反应平衡常数的计算
53、1加热N2O5依次发生的分解反应为：N2O5(g)N2O3(g)O2(g)，N2O3(g)N2O(g)O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。则t 时反应的平衡常数为()A10.7 B8.5C9.6 D10.2答案B解析设N2O5的转化浓度为x，N2O3的转化浓度为y。N2O5(g)N2O3(g)O2(g)开始/molL1 4 0 0转化/molL1 x x x平衡/molL1 4x x x N2O3(g)N2O(g)O2(g)开始/molL1 x 0 x转化/molL1 y y y平衡/molL1
54、xy y xy根据题意得所以x3.1 molL1y1.4 molL1所以反应的平衡常数为：K8.5。2CO2经催化加氢可以生成低碳烃，主要有以下两个竞争反应：反应：CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)反应：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)为分析催化剂对反应的选择性，在1 L密闭容器中充入2 mol CO2和4 mol H2，测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示：该催化剂在较低温度时主要选择_(填“反应”或“反应”)。520 时，反应的平衡常数K_(只列算式不计算)。答案反应解析温度较低时，CH4的物质的量多，所以该催化剂在较低温度时主要选择反应。 CO2
55、(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)转化(molL1) 0.2 0.8 0.2 0.4 2CO26H2C2H4(g)4H2O(g)转化(molL1) 0.4 1.2 0.2 0.8c(CO2)(20.20.4)molL11.4 molL1c(H2)(40.81.2)molL12 molL1c(H2O)(0.40.8)molL11.2 molL1所以K。(二)分压平衡常数的计算3下图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为104 Pa和105 Pa)。(已知：丙烷脱氢制丙烯为强吸热过程)(1)104 Pa时，图中表示丙烯的曲线是_(填“”“”“”或“
56、”)。 (2)104 Pa、500 时，主反应用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp_(已知：气体分压气体总压体积分数)。答案(1)(2)3.3103解析(1)丙烷脱氢制丙烯为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，丙烯的平衡体积分数减小；该反应为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，故曲线代表104 Pa时丙烯的平衡体积分数。(2)104 Pa、500 时，丙烯的平衡体积分数为33%，设起始丙烷为1 mol，转化率为x，由题意建立如下三段式：C3H8(g)C3H6(g)H2(g)起(mol) 1 0 0变(mol) x x x平(mol) 1x x x则由丙烯的平衡体积
57、分数为33%可得，0.33，解得x0.5，丙烷、丙烯和氢气的分压均为104Pa，则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp1043.3103。4一定温度下，向某密闭容器中充入1 mol NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示：(1)a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为_。平衡时若保持压强、温度不变，再向体系中加入一定量的Ne，则平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动。(2)a点时NO2的转化率为_，用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数Kp，则该温度下Kp_。答案(1)cba逆向(2)66.7%解析(1)由图知，a点到c点的
58、过程中，N2O4的体积分数不断增大，故逆反应速率不断增大。一定温度下，保持压强不变，加入稀有气体，相当于降低压强，故平衡向左移动。(2)a点时，设消耗了x mol NO2，则生成0.5x mol N2O4，剩余(1x) mol NO2,1x0.5x，x mol，此时NO2的转化率为66.7%，平衡时p(N2O4)0.96p0，p(NO2)0.04p0，由此可求出Kp。5用测压法在刚性密闭容器中研究T 时4NO(g)N2(g)2NO2(g)的分解反应，现将一定量的NO充入该密闭容器中，测得体系的总压强随时间的变化如下表所示： 反应时间/min010203040压强/MPa15.0014.0213
59、.2012.5012.50(1)20 min时，NO的转化率_%。(2)T 时，4NO(g)N2(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp_(Kp为以分压表示的平衡常数)。 答案(1)48(2)0.1解析在一定条件下 ，压强之比等于物质的量之比，因此可以直接用压强代替物质的量计算。 4NO(g)N2(g)2NO2(g)开始的压强/MPa 15 0 0转化的压强/MPa 4x x 2x 平衡的压强/MPa 154x x 2x (1)20 min时，15x13.2，x1.8，NO的转化率为100%48%。(2)平衡时，15x12.5，x2.5，NO、N2、NO2的压强分别为5、2.5、5，代入公式Kp
60、0.1。6在温度T下，容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(g)，起始压强为p0，一段时间后，反应达到平衡，此时压强p0.9p0，则NO的平衡转化率(NO)_(结果保留三位有效数字)，该反应的平衡常数Kp_(用含p的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数，且某气体的分压总压该气体的物质的量分数)。答案33.3%解析根据题意可列出三段式： 2H2(g)2NO(g)=N2(g)2H2O(g)起始/mol: 2 3 0 0转化/mol: 2x 2x x 2x平衡/mol: 22x 32x x 2x 反应达到平衡，此时压强p0.9p
61、0，则有0.9，解得x0.5，故NO的转化率(NO)33.3%，由分压公式pp可知，p(H2)p，p(NO)p，p(N2)p，p(H2O)p，则Kp。12019北京，27(1)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。反应器中初始反应的生成物为H2和CO2，其物质的量之比为41，甲烷和水蒸气反应的方程式是_。已知反应器中还存在如下反应：.CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H1.CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2.CH4(g)=C(s)2H2(g)H3为积炭反应，利用H1和H2计算H3时，还需要利用_反应的
62、H。反应物投料比采用n(H2O)n(CH4)41，大于初始反应的化学计量数之比，目的是_(选填字母序号)。a促进CH4转化b促进CO转化为CO2c减少积炭生成用CaO可以去除CO2。H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。从t1时开始，H2体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率_(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：_。答案CH42H2O(g)4H2CO2C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)或C(s)CO2(g)=2CO(g)abc降低CaOCO2=CaCO3，CaCO3覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触
63、面积解析根据CH4与H2O反应生成H2、CO2的物质的量之比为41，结合原子守恒可得反应的化学方程式为CH42H2O(g)4H2CO2。根据盖斯定律，由或可得目标热化学方程式。反应物的投料比n(H2O)n(CH4)41，大于初始反应的化学计量数之比，H2O的物质的量增加，有利于促进CH4转化，促进CO转化为CO2，防止CH4分解生成C(s)，从而减少积炭生成。根据题图可知，从t1时开始，CaO消耗率曲线的斜率逐渐减小，单位时间内CaO消耗率逐渐降低。CaO与CO2反应生成CaCO3，CaCO3会覆盖在CaO表面，减少了CO2与CaO的接触面积，从而失效。22019江苏，20(3)CO2催化加氢
64、合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：反应：CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H41.2 kJmol1反应 ：2CO2(g)6H2(g)=CH3OCH3(g)3H2O(g)H122.5 kJmol1在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图3。其中：CH3OCH3的选择性100%温度高于300 ，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_。220 时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有_
65、。答案反应的H0，反应的H0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度增大压强、使用对反应催化活性更高的催化剂解析反应为吸热反应，反应为放热反应，当升高温度时，反应平衡正向移动，CO2转化为CO的平衡转化率上升，反应平衡逆向移动，CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。反应是气体分子数不变的反应，反应是气体分子数减小的反应，所以可以通过加压使反应平衡正向移动，或者加入有利于反应进行的催化剂。题组一选择反应最佳条件1(2018湖北八市3月联考)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可
66、有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝：4NO(g)4NH3(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g)H0根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是_；氨氮比一定时，在400 时，脱硝效率最大，其可能的原因是_。答案在氨氮物质的量之比为1，温度在400 时，脱硝效率最大在400 时催化剂的活性最好，催化效率最高，同时400 温度较高，反应速率快2下图是在一定时间内，使用不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率，由图可知工业使用的最佳催化剂为_、相应温度为_；使用Mn作催化剂时，脱氮率ba段呈现如图变化的可能原因是_。答案Mn200 左右ba段，开始温度较低，催化剂活性较低，脱氮反应速率较慢，反
67、应还没达到化学平衡，随着温度升高反应速率变大，一定时间参与反应的氮氧化物变多，导致脱氮率逐渐升高题组二解释曲线发生某种现象的原因3采用一种新型的催化剂(主要成分是CuMn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚，反应为4H2(g)2CO(g)CH3OCH3(g)H2O(g)。有研究者在压强为5.00 MPa的条件下，将H2和CO反应直接制备二甲醚，结果如下图所示，其中CO的转化率随温度升高而降低的原因是_。答案该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，导致CO转化率降低4汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，某研究小组在实验室以耐高温试剂AgZSW5催化，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如
68、下图所示。(1)在1条件下，最佳温度应控制在_左右。(2)若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因为_。(3)用平衡移动原理解释为什么加入CO后NO转化为N2的转化率增大：_。答案(1)870 K(860880 K范围内都可以)(2)该反应放热，升高温度，反应向逆反应方向进行(3)加入的CO会与NO的分解产物O2发生反应，促进NO分解平衡向生成N2的方向移动，导致NO转化率升高1T1温度时在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)O2(g)2NO2(g)H”“解析(1)根据v正v(NO)消耗2v(O2)消耗k正c2(NO)c(O2)，得出k正，根据v逆v(
69、NO2)消耗k逆c2(NO2)，得出k逆，因为v(NO)消耗v(NO2)消耗，所以K，表格中初始物质的量：n(NO)1 mol，n(O2)0.6 mol，体积为2 L，则列出三段式如下：2NO(g)O2(g)2NO2(g)始/molL1 0.50.30转/molL1 0.40.20.4平/molL1 0.10.10.4K160。(2)若将容器的温度改变为T2时，其k正k逆，则K1160，因反应：2NO(g)O2(g)2NO2(g)H0，K值减小，则对应的温度增大，即T2T1。2N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分
70、解速率，反应历程为：第一步I2(g)2I(g) (快反应)第二步I(g)N2O(g)N2(g)IO(g) (慢反应)第三步IO(g)N2O(g)N2(g)O2(g)I(g)(快反应)实验表明，含碘时N2O的分解速率方程vkc(N2O)c0.5(I2)(k为速率常数)。下列表述正确的是_(填字母)。AI2浓度与N2O分解速率无关B第二步对总反应速率起决定作用C第二步活化能比第三步小DIO为反应的中间产物答案BD解析N2O分解反应中，实验表明，含碘时N2O的分解速率方程vkc(N2O)c0.5(I2)(k为速率常数)和碘蒸气有关，故A错误；第二步I(g)N2O(g)N2(g)IO(g)(慢反应)，
71、在整个反应过程中对总反应速率起到决定性作用，故B正确；第二步反应慢说明活化能比第三步大，故C错误。3某科研小组研究臭氧氧化碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：反应：NO(g) O3(g)NO2(g)O2(g)H1 200.9 kJmol1Ea13.2 kJmol1反应：SO2(g) O3(g)SO3(g)O2(g)H2 241.6 kJmol1Ea258 kJmol1已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g)3O2(g)。请回答：其他条件不变，每次向容积为2 L的反应器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0 mol O3，
72、改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：(1)由图可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因_。(2)下列说法正确的是_(填字母)。AP点一定为平衡状态点B温度高于200 后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降，最后几乎为零C其他条件不变，若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率答案(1)反应的活化能小于反应的活化能，相同条件下更易发生反应(2)BC解析(1)反应的活化能小于反应的活化能，相同条件下更易发生反应，因此相同温度下NO的转化率远高于SO2。(2)图中曲线属于描点法所得图像，P点不一定为图像的最高点，即不一定为平衡状态点，可能是建
73、立平衡过程中的一点，故A错误；根据图像，温度高于200 后，2O3(g)3O2(g)反应进行程度加大，体系中的臭氧浓度减小，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降，当臭氧完全分解，则二者转化率几乎为零，故B正确；其他条件不变，若缩小反应器的容积，使得2O3(g)3O2(g)平衡逆向移动，臭氧浓度增大，则反应：NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)和反应：SO2(g)O3(g)SO3(g)O2(g)平衡正向移动，NO和SO2的转化率提高，故C正确。4苯乙烯是一种重要的化工原料，可采用乙苯催化脱氢法制备，反应如下：(g)H2(g)H17.6 kJmol1实际生产中往刚性容器中同时通入乙苯和水蒸
74、气，测得容器总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。(1)平衡时，p(H2O)_kPa，平衡常数Kp_(Kp为以分压表示的平衡常数)。(2)反应速率vv正v逆k正p(乙苯)k逆p(苯乙烯)p(氢气)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。计算a处的_。答案(1)8045(2)2.55容积均为1 L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器。相同温度下，分别充入0.2 mol的NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)H”“”或“”，下同)K乙，p甲_p乙。答案(1)03 s内温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响(2)225(3) 解析(1)该反应为放热反应，故03 s内温度升高对速率
75、的影响大于浓度降低的影响，导致反应速率增大。(2)到达平衡时，c(NO2)0.02 molL1，c(N2O4)0.09 molL1，K225。(3)甲为绝热容器，乙为恒温容器，该反应为放热反应，则到达平衡时甲的温度高于乙，故K甲p乙。6已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)2NO2(g)中，v正k正c(N2O4)，v逆k逆c2(NO2)(k正、k逆只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K10，则k正_k逆。升高温度，k正增大的倍数_(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。答案10大于解析当反应达到平衡时，v正v逆，即k正c(N2O4)k逆c2(NO2)。k正k逆K10k逆；该反应是吸
76、热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数。7肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2，其反应原理可表示为：Mb(aq)O2(g)MbO2(aq)，该反应的平衡常数可表示为：K。在37 条件下达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度()与p(O2)的关系如图所示100%。研究表明正反应速率v正k正c(Mb)p(O2)，逆反应速率v逆k逆c(MbO2)(其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。(1)试写出平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式为K_(用含有k正、k逆的式子表示)。(2)试求出图中c点时，上述反应的平衡常数K_。已知k逆60 s1，则速率常
77、数k正_s1kPa1。答案(1)(2)2120解析(1)可逆反应达到平衡状态时，v正v逆，由于v正k正c(Mb)p(O2)，v逆k逆c(MbO2)，所以k正c(Mb) p(O2)k逆c(MbO2)，而反应Mb(aq)O2(g)MbO2(aq)的平衡常数K。(2)将c点时，p(O2)4.5 kPa，肌红蛋白的结合度()是90%带入平衡常数表达式中可得K2；K，由于K2，k逆60 s1代入该式子，可得k正Kk逆260 s1kPa1120 s1kPa1。8研究表明，反应2H2(g)2NO(g)N2(g)2H2O(g)H664.1 kJmol1中，正反应速率为v正k正c2(NO)c2(H2)，其中k正
78、为速率常数，此处只与温度有关。当tt1时，v正v1，若此刻保持温度不变，将c(NO)增大到原来的2倍，c(H2)减少为原来的，v正v2。则有v1_(填“”“”或“”)v2。答案解析根据v正k正c2(NO)c2(H2)，当c(NO)增大到原来的2倍，c(H2)减少为原来的时，v1与v2大小相等。92NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应历程如下：反应：2NO(g)N2O2(g)(快)H10v1正k1正c2(NO)，v1逆k1逆c(N2O2)；反应：N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(慢)H2”“”或“”)反应的活化能E。(2)已知反应速率常数k随温度升高而增大，则升高温度后k2正增大的倍数
79、_k2逆增大的倍数(填“大于”“小于”或“等于”)。答案(1)0：CH3OH(l)H2O(l)CO2(g)3H2(g)H0：CO(g)H2O(l)CO2(g)H2(g)H0工业生产中测得不同温度下各组分体积分数及二甲醚转化率的关系如下图所示：你认为反应控制的最佳温度应为_(填字母)。A300350 B350400 C400450 D450500 答案C解析400450 二甲醚的转化率较高，再升高温度，增大成本，转化率提高有限，温度太低，反应速率太慢。2重晶石主要成分为BaSO4，含少量的SiO2、CaO和MgO杂质，以下是一种制取Ba(NO3)2的工业流程。焙烧过程中主反应为：BaSO4 4C
80、BaS 4CO，除此以外还可能有BaCO3等副产物生成，通过改变温度以及煤粉的用量可减少副反应发生。(1)依据图1判断生成BaS的反应是_(填“放热”或“吸热”)反应；反应温度至少应控制在_以上。(2)控制BaSO4的量不变，改变C的量，测得原料中碳的物质的量对平衡组成的影响如图2所示，判断原料中至少为_(填字母)。a1.5b2.0c3.75答案(1)吸热600 (2)c解析(1)由图可知升高温度，CO的物质的量增大，则升高温度平衡正向移动，为吸热反应，为减少副反应的发生，应在600 以上进行。(2)由图像可知加入C可以减少副反应，使硫酸钡完全转化生成BaS，且C生成CO，BaS为0.2 mo
81、l，CO为0.75 mol，根据原子守恒，则判断原料中至少为3.75。3以乙烯(C2H4)作为还原剂脱硝(NO)，脱硝机理如图1，则总反应的化学方程式为_；脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2，为达到最佳脱硝效果，应采用的条件是_。答案6NO3O22C2H43N24CO24H2O350 左右、负载率3.0%解析根据图1可以知道，在催化剂的作用下，C2H4与NO、O2反应最终生成N2、CO2、H2O，总反应的化学方程式为：6NO3O22C2H43N24CO24H2O；由图可知，b曲线的最高点处，脱硝率高，负载率低，温度适宜，适宜条件为350 左右、负载率3.0%。4在密闭
82、容器中充入5 mol CO和4 mol NO，发生反应2NO(g) 2CO(g) N2(g)2CO2(g)H1746.5 kJmol1，图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。(1)温度：T1_(填“”或“”) T2。(2)若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中AG点中的_点。(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图2所示。若低于200 ，图2中曲线脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为_；a点_(
83、填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率，说明其理由_。答案(1)(2)A(3)温度较低时，催化剂的活性偏低不是该反应为放热反应，根据线可知，a点对应温度下的平衡脱氮率应该更高解析(1)根据反应2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g)H746.5 kJmol1，升高温度，平衡逆向移动，所以NO的体积分数会增大，即T1T2。(2)若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，则平衡会逆向移动，NO的体积分数增加，重新达到的平衡状态可能是图中A点。(3)根据图像可知，温度较低时，催化剂的活性偏低，因此温度低于200 ，曲线脱氮率随温度升高变化不大；a点不是对应温度下的平衡脱氮率，因
84、为该反应为放热反应，根据曲线可知，a点对应温度下的平衡脱氮率应该更高。5锡酸钠可用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。以锡锑渣(主要含Sn、Sb、As、Pb的氧化物)为原料，制备锡酸钠的工艺流程图如下图所示：从溶液中得到锡酸钠晶体的实验操作是_、趁热过滤、洗涤、干燥。下图是“碱浸”实验的参数，请选择“碱浸”的合适条件_。答案蒸发结晶烧碱浓度为100 gL1、温度为85 解析由图可知，烧碱浓度为100 gL1，温度为85 时，锡浸出率最高。6某实验室模拟反应2C(s)2NO2(g)N2(g)2CO2(g)H64.2 kJmol1，在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体，维持温度为T ，如
85、图为不同压强下该反应经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。请从动力学角度分析，1 050 kPa前，反应中NO2转化率随着压强增大而增大的原因_；在1 100 kPa时，NO2的体积分数为_。答案1 050 kPa前反应未达平衡状态，随着压强增大，反应速率加快，NO2转化率提高50%解析根据示意图，1 050 kPa前，反应未达到平衡，随着压强增大，反应速率增大，NO2的转化率加快；假设通入1 mol NO2， 2C(s)2NO2(g)N2(g)2CO2(g)起始/mol 1 00变化/mol 0.4 0.2 0.4平衡/mol 0.6 0.2 0.41 100 kPa时，NO2的体
86、积分数为100%50%。7T 时，向一恒容密闭容器中加入3 mol H2和1 mol Se，发生反应：H2(g)Se(s)H2Se (g)H0，温度对H2Se产率的影响如图：550 时H2Se产率最大的原因：_。答案低于550 时，温度越高反应速率越快，H2Se的产率越大；高于550 时，反应达到平衡，该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，H2Se的产率越小8将甲醇转化耦合到丁烯裂解过程中生产丙烯，主要涉及下列反应：2C4H8(g)2C3H6(g) C2H4(g)H02CH3OH(g)C2H4(g)2H2O(g)H0C2H4(g)C4H8(g)2C3H6(g)H0已知：甲醇吸附在催化剂上，可
87、以活化催化剂；甲醇浓度过大也会抑制丁烯在催化剂上的转化。(1)图1是C3H6及某些副产物的产率与的关系曲线。最佳的约为_。(2)图2是某压强下，将CH3OH和C4H8按一定的物质的量之比投料，反应达到平衡时C3H6的体积分数随温度的变化曲线。由图可知平衡时C3H6的体积分数随温度的升高呈现先升高后降低，其原因可能是_。答案(1)1.0(2)300500 时，丁烯裂解(反应)为主要反应，是吸热反应，升高温度，平衡正移，使C3H6的体积分数增大；温度高于500 时，反应均为主要反应，是放热反应，升高温度，平衡逆移，使C3H6的体积分数降低，同时温度升高易发生副反应，C3H6可能转化为C2H4、C3
88、H8、C4H10、C等，使C3H6的体积分数降低解析(1)由图1可知当约为1.0时C3H6的产率是最高的。(2)由图2可知，300500 时，丁烯裂解(反应)为主要反应，是吸热反应，升高温度，平衡正移，使C3H6的体积分数增大；温度高于500 时，反应均为主要反应，是放热反应，升高温度，平衡逆移，使C3H6的体积分数降低，同时温度升高易发生副反应，C3H6可能转化为C2H4、C3H8、C4H10、C等，使C3H6的体积分数降低。专题强化练1(2019沈阳市东北育才学校高三模拟)下列是碳热还原法制锰合金的三个反应，CO与CO2平衡分压比的自然对数值与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓
89、度计算所得的平衡常数)。.Mn3C(s)4CO2(g)3MnO(s)5CO(g)Kp().Mn(s)CO2(g)MnO(s)CO(g)Kp().Mn3C(s)CO2(g)3Mn(s)2CO(g)Kp()(1)H0的反应是_(填“”“”或“”)。(2)1 200 K时，在一体积为2 L的恒容密闭容器中有17.7 g Mn3C(s)和0.4 mol CO2，只发生反应，5 min后达到平衡，此时CO的浓度为0.125 molL1，则05 min内v(CO2)_。 (3)在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g)，只发生反应，下列能说明反应达到平衡的是_(填字母)。 A
90、容器的体积不再改变B固体的质量不再改变C气体的总质量不再改变答案(1)(2)0.02 molL1min1(3)BC解析(1)由图中信息可知，反应升高温度，ln增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应，H0，故选。(2)05 min内v(CO2)v(CO)0.02 molL1min1。(3)反应.Mn(s)CO2(g)MnO(s)CO(g)为气体体积不变的放热反应，根据“变量不变达平衡”进行判断。 反应为气体不变的反应，反应过程中容器的体积不是变量，不能作为平衡状态的判断依据，选项A不选；反应是一个固体质量增大的反应，固体的质量为变量，当固体的质量不再改变说明达到平衡状态，选项B选；反应是一个气体质
91、量减小的反应，气体的总质量为变量，当不再改变说明达平衡状态，选项C选。2近年来化学家研究开发出用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺，不必生产乙醇或乙醛做中间体，使产品成本降低，具有明显经济优势。其合成的基本反应如下： CH2=CH2(g)CH3COOH(l)CH3COOC2H5(l)，为提高乙酸乙酯的合成速率和产率，可以采取的措施有_(任写出一条)。在n(乙烯)与n(乙酸)物料比为1的条件下，某研究小组在保持不同压强下进行了在相同时间点乙酸乙酯的产率随温度的变化的测定实验，实验结果如图所示。回答下列问题：(1)温度在6080 范围内，乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是
92、_用v(p1)、v(p2)、v(p3)分别表示不同压强下的反应速率；(2)a、b、c三点乙烯的转化率从大到小顺序_。(3)6090 、p1下乙酸乙酯的产率，先升高后降低的原因是_，根据测定实验结果分析，较适宜的生产条件是_(合适的压强和温度)。答案增大乙烯气体浓度或增大压强(1)v(p1)v(p2)v(p3)(2)cba(3)6080 反应从正方向开始，未达平衡，温度高反应速率大，乙酸乙酯产率高；80 时反应已达平衡且正反应放热，故压强不变，升高温度平衡逆向移动，产率下降p1、80 解析根据CH2=CH2(g)CH3COOH(l)CH3COOC2H5(l)，为提高乙酸乙酯的合成速率和产率，改变
93、条件加快反应速率且平衡正向移动，可以增大反应物浓度或增大压强等。(1)CH2=CH2(g)CH3COOH(l)CH3COOC2H5(l)，温度一定时，压强增大，平衡正向移动，反应速率增大，图像分析可知p1p2p3，则温度在6080 范围内，乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是v(p1)v(p2)v(p3)。(3)由图像可知，6080 反应从正方向开始，未达平衡，温度高反应速率大，乙酸乙酯产率高；p1、80 时反应已达平衡且正反应放热，故压强不变，升高温度平衡逆向移动，产率下降；图像中乙酸乙酯产率最大的条件是：p1、80 。3(2019宝鸡市高考模拟检测)CO2和CO可作为工业合成甲醇(C
94、H3OH)的直接碳源，还可利用CO2根据电化学原理制备塑料，既减少工业生产对乙烯的依赖，又达到减少CO2排放的目的。(1)利用CO2和H2反应合成甲醇的原理为：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)。上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。相同的温度和时间段内，催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率影响的实验数据如下表所示：(CuO)/%102030405060708090CH3OH的产率25%30%35%45%50%65%55%53%50%CO2的转化率10%13%15%20%35%45%40%35%30%由表可知，CuO的质量分数为_催化效果最佳。(2
95、)利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇，发生如下反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，其两种反应过程中能量的变化曲线如图1中a、b所示，下列说法正确的是_(填字母)。A上述反应的H91 kJmol1Ba反应正反应的活化能为510 kJmol1Cb过程中第阶段为吸热反应，第阶段为放热反应Db过程使用催化剂后降低了反应的活化能和HEb过程的反应速率：第阶段第阶段(3)在1 L的恒容密闭容器中按物质的量之比12充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图2所示，则压强p2_(填“”“”或“”)p1；平衡由A点移至C点、D点移至B点，分别可采取的具体措施
96、为_、_；在C点时，CO的转化率为_。甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同，向甲中加入1 mol CO和2 mol H2，向乙中加入2 mol CO和4 mol H2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图3所示，则L、M两点容器内压强：p(M)_(填“”“”或“”，下同)2p(L)；平衡常数：K(M)_K(L)。答案(1)60%(2) ACE(3)保持压强为p2，将温度由250 升高到300 保持温度为300 ，将压强由p3增大到p175%2p(L)；平衡常数只和温度有关，该反应为放热反应，温度越高反应进行的限度越小，平衡常数越小，所以K(M)K(L)。4(2019江西省萍乡市高三下学期第一次模拟)
97、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(l)H2O(g)在合成塔中进行，图1中，三条曲线分别表示温度为T 时，按不同氨碳比和水碳比投料时，二氧化碳平衡转化率的情况。曲线、中水碳比的数值分别为0.60.7,11.1，1.51.6，则生产中应选用的水碳比数值范围是_。推测生产中氨碳比应控制在_(选填“4.0”或“4.5”)左右比较适宜。若曲线中水碳比为1，初始时CO2的浓度为1 molL1，则T 时该反应的平衡常数K_(保留有效数
98、字至小数点后两位)。(2)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化为乙酸，请写出该反应的化学方程式：_。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图2所示。在温度为_时，催化剂的活性最好，效率最高。请解释图中250400 时乙酸生成速率变化的原因：250300 时_；300400 时_。答案(1) 0.60.74.00.59(2)CO2CH4CH3COOH250 催化剂效率下降是影响乙酸生成速率的主要原因温度升高是影响乙酸生成速率的主要原因解析(1)氨碳比相同时，曲线的CO2的转化率大，因此生产中选用水碳比数值范围是0.60.7；氨碳比在4.5时，需要氨气较
99、多，根据图像分析，CO2的转化率增大不多，提高生产成本，所以氨碳比控制在4.0左右；曲线中水碳比为1，初始时CO2浓度为1 molL1，则c(H2O)1 molL1，氨碳比为4时，CO2的转化率为63%，c(NH3)4 molL1， 2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g)，起始(molL1): 4 1 1变化(molL1): 1.26 0.63 0.63平衡(molL1): 2.74 0.37 1.63平衡常数K0.59。(2)CO2和CH4发生反应：CO2CH4CH3COOH；根据图像，当温度为250 时，乙酸的生成速率最大，催化剂的催化效率最大；在250300 过程中
100、，催化剂是影响速率的主要因素，因此催化效率降低，导致反应速率也降低；而在300400 时催化效率低且变化程度小，但反应速率增加较明显，因此该过程中温度是影响速率的主要因素，温度越高，反应速率越大。5(2019厦门市高三下学期第一次质量检查)二醚水蒸气重整制氢过程涉及的主要反应如下：.CH3OCH3(g)H2O(g)=2CH3OH(g)H23. 6 kJmol1.CH3OH (g) H2O (g)=CO2(g)3H2(g)H49. 5 kJmol1.CH3OH (g)=CO(g)2H2(g)H90.7 kJmol1.H2O (g) CO (g)=CO2(g) H2(g)H41.2 kJmol1各
101、反应平衡常数与温度变化关系如下表：温度平衡常数423 K523 K623 K723 K823 KK1.71025.81021.31012.31013.4101K1.91034.21043.91052.11067.8106K2.54.71021.81042.81052.2106K7.910289217.53.6(1)重整反应CH3OCH3(g)3H2O(g)=2CO2(g)6H2(g)Hx kJmol1，回答下列问题：x_。有利于提高重整反应中CH3OCH3平衡转化率的条件为_(填字母)。A高温低压 B低温高压C高温高压 D低温低压若在恒温刚性容器中进行重整反应，达到平衡时c(CH3OCH3)1
102、0 molL1，c(H2O)0.2 molL1，c(H2)10 molL1，c(CO2)40 molL1，则反应温度约为_。723 K时，vkc(CH3OCH3)2c(CO2)1.5为重整反应速率方程。在相同条件下，c(CO2)分别为a、b、c时，H2产率随时间的变化关系如图1，则a、b、c由小到大的顺序为_。(2)CO会造成燃料电池催化剂中毒，重整反应体系中CO体积分数随水醚比与温度的变化关系如图2。相同温度下，水醚比为_时，CO体积分数最高。实际生产中选择反应温度为250 的原因为_；选择水醚比为36的原因为_。答案(1)122.6A623 Kcba(2)1相同条件下，温度过高CO体积分数
103、较高，温度过低反应速率较小相同条件下，水醚比6，H2含量过低解析(1)根据盖斯定律：反应CH3OCH3(g)3H2O(g)=2CO2(g)6H2(g)由2所得，则x23.6 kJmol149.5 kJmol12122.6 kJmol1。重整反应为吸热反应，且反应后气体的体积增大，所以根据勒夏特列原理，高温、低压时，平衡向正方向移动，所以条件为高温低压。K21010，根据图表数据623 K时，KK21010。根据反应的化学方程式可知，当生成物二氧化碳的浓度越大时，氢气的产率越高。结合图像知，a、b、c由小到大的顺序为cba 。(2)如图所示，相同温度下，水醚比为1时CO体积分数最高。根据题干信息
104、结合工业生产需要分析得，实际生产中选择反应温度为250 的原因为相同条件下，温度过高CO体积分数较高，温度过低反应速率较小；选择水醚比为36的原因为相同条件下，水醚比6，H2含量过低。6研究处理NOx、SO2对环境保护有着重要的意义。回答下列问题：(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下： SO2(g)NH3H2O(aq)=NH4HSO3(aq)H1a kJmol1NH3H2O(aq)NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)H2O(l)H2b kJmol12(NH4)2SO3(aq)O2(g)=2(NH4)
105、2SO4(aq)H3c kJmol1则反应2SO2(g)4NH3H2O(aq)O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)2H2O(l)H_。(2)NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)H34.0 kJmol1，用活性炭对NO进行吸附。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，测得NO的转化率(NO)随温度的变化如图1所示：由图可知，1 050 K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是_; 在1 100 K时，CO2的体积分数为_。用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1 050 K、1.1106
106、Pa 时，该反应的化学平衡常数Kp_(已知：气体分压气体总压体积分数)。(3)在高效催化剂的作用下，用CH4还原NO2也可消除氮氧化物的污染。在相同条件下，选用A、B、C三种不同催化剂进行反应，生成 N2 的物质的量与时间变化关系如图2所示，其中活化能最小的是_(填字母)。(4)在汽车尾气的净化装置中 CO和NO发生反应：2NO(g)2CO(g)N2(g) 2CO2(g) H746.8 kJmol1。实验测得，v正k正c2(NO)c2(CO) ，v逆k逆c(N2)c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_(填“”“”或“”)k逆增大的倍数。
107、若在1 L 的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则_(保留2位有效数字)。答案(1)(2a2bc)kJmol1(2)1 050 K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大20%4(3)A(4)0.25解析(1)利用盖斯定律，将22可得2SO2(g)4NH3H2O(aq)O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)2H2O(l)的H(2a2bc)kJmol1。(2)在1 050 K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；达到平衡后，升高温度，平衡左移，NO的转化率降低。根据反应C(s)2N
108、O(g)N2(g)CO2(g)，假设加入1 mol NO，在1 100 K时，NO的转化率为40%，则n(NO)0.4 mol，故n(CO2)0.2 mol，由于反应前后气体的总物质的量不变，故混合气体中CO2的体积分数为100%20%。根据反应C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)，假设加入1 mol NO，在1 050 K 时，(NO)80%，平衡时n(NO)0.2 mol，n(N2)0.4 mol，n(CO2)0.4 mol，各物质的平衡分压p分(NO)1.1106 Pa，p分(N2)1.1106 Pa，p分(CO2)1.1106Pa，故反应的化学平衡常数Kp1.11061.1106(1.1106)24。(3)A反应速率快，先达到平衡，故活化能最小。(4)正反应为放热反应，升高温度平衡左移，则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数，故k正增大的倍数小于k逆增大的倍数。当反应达到平衡时，v正v逆，故K，根据化学方程式可知，平衡时c(NO)c(CO)0.6 molL1，c(N2)0.2 molL1，c(CO2)0.4 molL1，故0.25。