專題七化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡知識點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素核心知識再現(xiàn)1.化學(xué)反應(yīng)速率的計算(1)根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)和定義計算：v(X)＝X的濃度變化mol·L-1時間的變化量s或(2)根據(jù)化學(xué)方程式計算：對于反應(yīng)“mA＋nB=pC＋qD”，有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。2．影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1)內(nèi)因——活化能活化能是指為了能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，普通分子(具有平均能量的分子)變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。相同條件下，不同化學(xué)反應(yīng)的速率不同，主要是內(nèi)因—活化能大小不同所致，活化能小的化學(xué)反應(yīng)速率大，活化能大的化學(xué)反應(yīng)速率小。總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率決定于活化能大的基元反應(yīng)。(2)外因相同的化學(xué)反應(yīng)，在不同條件下，化學(xué)反應(yīng)速率不同，主要原因是外因——濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、光照、接觸面積等因素不同所致。①濃度(c)：增大(減小)反應(yīng)物濃度→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增加(減少)，活化分子百分比不變→單位時間內(nèi)有效碰撞頻率提高(降低)→化學(xué)反應(yīng)速率加快(減慢)。②壓強(qiáng)(p)：對于氣相反應(yīng)而言，增大(減小)壓強(qiáng)→相當(dāng)于減小(增大)容器容積→相當(dāng)于增大(減小)反應(yīng)物濃度→化學(xué)反應(yīng)速率加快(減慢)。③溫度(T)：升高(降低)溫度→活化分子百分?jǐn)?shù)增大(減小)→有效碰撞頻率提高(降低)→化學(xué)反應(yīng)速率加快(減慢)。④催化劑ⅰ.添加催化劑→降低反應(yīng)的活化能→活化分子百分?jǐn)?shù)增大→有效碰撞頻率提高→化學(xué)反應(yīng)速率加快。ⅱ.添加催化劑→降低反應(yīng)的活化能→降低反應(yīng)所需溫度減少能耗。ⅲ.添加催化劑能改變反應(yīng)的路徑，如2CH3CH2OH＋O2→2CH3CHO＋H2O，活化能為E總；使用銅絲做催化劑將一步反應(yīng)改變?yōu)閮刹剑谝徊椒磻?yīng)為2Cu＋O2?2CuO，活化能為E1；第二步反應(yīng)為CH3CH2OH＋CuO△CH3CHO＋H2O＋Cu，活化能為E2；由于E1＜E總，E2＜E總，所以化學(xué)反應(yīng)速率加快。ⅳ.催化劑的選擇性：對于在給定條件下反應(yīng)物之間能夠同時發(fā)生多個反應(yīng)的情況，理想的催化劑還具有大幅度提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中比例的作用。ⅴ.酶催化劑的特點(diǎn)：高效性、專一性(一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解成多肽)、溫和性(反應(yīng)條件溫和、溫度升高，酶發(fā)生變性失去催化活性)。[知識拓展]活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系反應(yīng)熱為正、逆反應(yīng)活化能的差值。如圖E1是正反應(yīng)的活化能，E2是逆反應(yīng)的活化能，反應(yīng)熱ΔH＝E1－E2。知識拓展：速率常數(shù)①假設(shè)基元反應(yīng)為mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，其反應(yīng)速率可表示為v＝kcm(A)cn(B)，式中的k稱為反應(yīng)速率常數(shù)，它表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率，與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響，通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行的越快。不同反應(yīng)有不同的速率常數(shù)。②正、逆反應(yīng)速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系對于基元反應(yīng)mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)，其反應(yīng)速率可表示為v正＝k正cm(A)cn(B)，v逆＝k逆cp(C)cq(D)，平衡常數(shù)K＝cpC·cqDcmA·cnB高考真題演練1.[2021·廣東卷]反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①X→Y；②Y→2Z。反應(yīng)體系中X、Y、Z的濃度c隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A．a(chǎn)為c(X)隨t的變化曲線B．t1時，c(X)＝c(Y)＝c(Z)C．t2時，Y的消耗速率大于生成速率D．t3后，c(Z)＝2c0－c(Y)2．[2021·河北卷]室溫下，某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等，同時發(fā)生以下兩個反應(yīng)：①M(fèi)＋N=X＋Y；②M＋N=X＋Z。反應(yīng)①的速率可表示為v1＝k1c2(M)，反應(yīng)②的速率可表示為v2＝k2c2(M)(k1、k2為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時間變化情況如圖。下列說法錯誤的是()A．0～30min時間段內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10－3mol·L－1·min－1B．反應(yīng)開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C．如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD．反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大3．[2021·全國甲卷，28(2)]合成總反應(yīng)在起始物n(H2)/n(CO2)＝3時，在不同條件下達(dá)到平衡，設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x(CH3OH)，在t＝250℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105Pa下的x(CH3OH)～t如圖所示。①用各物質(zhì)的平衡分壓表示總反應(yīng)的平衡常數(shù)，表達(dá)式Kp＝________________；②圖中對應(yīng)等壓過程的曲線是____________，判斷的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③當(dāng)x(CH3OH)＝0.10時，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率α＝________________，反應(yīng)條件可能為__________或__________。4．[2021·全國乙卷，28(2)、(3)](2)氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時部分分解為BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃時平衡常數(shù)K′p＝1.0×104Pa2。在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)。在376.8℃，碘蒸氣初始壓強(qiáng)為20.0kPa。376.8℃平衡時，測得燒瓶中壓強(qiáng)為32.5kPa，則pICl＝________kPa，反應(yīng)2ICl(g)=Cl2(g)＋I(xiàn)2(g)的平衡常數(shù)K＝__________________________(列出計算式即可)。(3)McMorris測定和計算了在136～180℃范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp：2NO(g)＋2ICl(g)?2NOCl(g)＋I(xiàn)2(g)Kp12NOCl(g)?2NO(g)＋Cl2(g)Kp2得到lgKp1～1T和lgKp2～1①由圖可知，NOCl分解為NO和Cl2反應(yīng)的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。②反應(yīng)2ICl(g)=Cl2(g)＋I(xiàn)2(g)的K＝________(用Kp1、Kp2表示)；該反應(yīng)的ΔH________0(填“大于”或“小于”)，寫出推理過程________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．[2020·山東卷，14](雙選)1，3-丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步：第一步H＋進(jìn)攻1，3-丁二烯生成碳正離子()；第二步Br－進(jìn)攻碳正離子完成1，2-加成或1，4-加成。反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化如圖所示。已知在0℃和40℃時，1，2-加成產(chǎn)物與1，4-加成產(chǎn)物的比例分別為70∶30和15∶85。下列說法正確的是()A．1，4-加成產(chǎn)物比1，2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定B．與0℃相比，40℃時1，3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率增大C．從0℃升至40℃，1，2-加成正反應(yīng)速率增大，1，4-加成正反應(yīng)速率減小D．從0℃升至40℃，1，2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度考點(diǎn)題組針對練題組一化學(xué)反應(yīng)速率的計算及速率常數(shù)1.硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下發(fā)生水解反應(yīng)：O2NC6H4COOC2H5＋OH－?O2NC6H4COO－＋C2H5OH兩種反應(yīng)物的初始濃度均為0.050mol·L－1，15℃時測得O2NC6H4COOC2H5的轉(zhuǎn)化率α隨時間變化的數(shù)據(jù)如表所示。回答下列問題：t/s0120180240330530600700800α/%033.041.848.858.069.070.471.071.0列式計算該反應(yīng)在120～180s與180～240s區(qū)間的平均反應(yīng)速率________________、________________；比較兩者大小可得出的結(jié)論是________________________________________________________________________。2．(1)一定條件下，用NH3消除NO污染的原理為4NH3＋6NO一定條件5N2＋6H2O。不同溫度條件下，n(NH3)∶n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為4∶1，3∶1，1∶3時，得到NO脫除率曲線如圖1所示：①曲線a中，NO的起始質(zhì)量濃度為6×10－4mg·m－3，從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過0.8s，該段時間內(nèi)NO的脫除率為________mg·m－3·s－1。②曲線b對應(yīng)NH3與NO的物質(zhì)的量之比是________。(2)在恒容密閉容器中用CO2、H2合成二甲醚的反應(yīng)為2CO2(g)＋6H2(g)?CH3OCH3(g)＋3H2O(g)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、nH2n①500K時，將9molH2和3molCO2充入2L密閉容器中，5min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則0～5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2)＝________mol·L－1·min－1，該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________________________(列出算式即可，不需要化簡)。②由圖2可以得出的結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(答兩條)題組二化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素3.碳、氮化合物用途廣泛，回答下列問題：(1)炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子生成活化氧。活化氧可以快速氧化SO2，活化過程的能量變化模擬計算結(jié)果如圖1所示。無水條件下，一個氧分子的活化能為________，容易活化氧分子的條件是________(填“有水”或“無水”)。(2)已知在金屬催化劑M作用下以N2O為氧化劑可以氧化乙烯生成乙醛。乙烯氧化法制乙醛的催化體系中氧化還原循環(huán)如圖2所示。已知物質(zhì)與氧原子的結(jié)合力用OA表示。氧原子與N2生成N2O的結(jié)合力用OA(N2)＝167.4kJ·mol－1，氧原子與乙烯生成乙醛的結(jié)合力OA(C2H4)＝473kJ·mol—1，則可用作該反應(yīng)的催化劑的金屬M(fèi)與氧原子的結(jié)合力OA(M)的值應(yīng)滿足：________________________。使用該催化劑會使該反應(yīng)的活化能________(填“增大”或“減小”)。4．減緩全球變暖的方法之一是將CO2回收利用，科學(xué)家研究利用回收的CO2制取甲醛，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式CO2(g)＋2H2(g)?HCHO(g)＋H2O(g)ΔH。請回答下列問題：(1)已知：①HCHO(g)＋O2(g)?CO2(g)＋H2O(g)ΔH1＝－480kJ·mol－1。②相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示。化學(xué)鍵O—OH—HO—HkJ·mol－1497.3436462.8則ΔH＝____________。(2)下列措施既能提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率又能增大反應(yīng)速率的是________。a．升高溫度b．使用催化劑c．縮小容器的容積d．?dāng)U大容器的容積(3)實(shí)驗(yàn)室在2L的恒容密閉容器中模擬上述合成HCHO的實(shí)驗(yàn)。T℃時，將相同條件下體積之比為1∶2的CO2和H2的混合氣體充入容器中，每隔一定時間測得容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)如表所示：時間/min0102030405060壓強(qiáng)/kPa1.080.960.880.820.800.800.80①已知v(B)＝ΔpBΔt，則0～10min內(nèi)，用H2的壓強(qiáng)變化表示的該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為________kPa·min－②T1℃時，反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝________kPa－1(列出計算式即可，Kp為用各氣體分壓標(biāo)識的平衡常數(shù)，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))(4)T2℃時，向2L的恒容密閉容器中充入一定量的H2和CO2的混合氣體，容器中氣體壓強(qiáng)為1.2kPa，反應(yīng)達(dá)到平衡時，HCHO(g)的分壓[p(HCHO)]與起始時nH2①當(dāng)nH2nCO2＝2時，反應(yīng)達(dá)到平衡后，若再向容器中加入CO2和H2，使二者的分壓均增大0.05kPa，則達(dá)到新平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率將________(填“增大”“減小”或②當(dāng)nH2nCO2＝2.5時，達(dá)到平衡狀態(tài)后，HCHO的壓強(qiáng)可能對應(yīng)圖像中的________點(diǎn)(________________________________________________________________________________________________________________________________________________。知識點(diǎn)二化學(xué)平衡狀態(tài)的判定及化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的計算核心知識再現(xiàn)1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志類型及說明等速標(biāo)志v(正)＝v(逆)是化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征，對于等速標(biāo)志的理解，要注意以下兩個方面的內(nèi)容①用同一種物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時，該物質(zhì)的生成速率和消耗速率相等。②用不同種物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時必須符合兩個方面：a.表示兩個不同的方向；b.速率之比＝濃度的變化量之比＝物質(zhì)的量之比＝化學(xué)計量數(shù)之比。濃度標(biāo)志反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變是平衡狀態(tài)的宏觀表現(xiàn)，可逆反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量、濃度、含量、氣體的體積分?jǐn)?shù)一定時，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。混合氣體的平均相對分子質(zhì)量(M)標(biāo)志混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M＝m總①當(dāng)反應(yīng)物和生成物均為氣體時：對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的反應(yīng)，M為定值，可作為反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志；對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，為定值不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。②若有非氣體參與，無論反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)是否相等，為定值一定可作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。混合氣體密度(ρ)標(biāo)志當(dāng)反應(yīng)物與生成物均為氣體時，在恒容條件下，無論反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是否相等，ρ為定值，不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；在恒壓條件下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，ρ為定值，不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的反應(yīng)，ρ為定值，可作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。當(dāng)有非氣體物質(zhì)參加反應(yīng)時，對于恒容體系，ρ為定值，可作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。混合氣體的壓強(qiáng)標(biāo)志因?yàn)楹闳荨⒑銣貤l件下，氣體的物質(zhì)的量n(g)越大壓強(qiáng)p越大，則無論各成分是否均為氣體，只需考慮Δn(g)。對于Δn＝0的反應(yīng)，當(dāng)p為定值時，不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；對于Δn≠0的反應(yīng)，當(dāng)p為定值時，可作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。2.平衡常數(shù)K(1)影響因素：只受溫度影響，與反應(yīng)物和生成物的濃度變化無關(guān)。溫度升高，吸熱反應(yīng)的K增大，放熱反應(yīng)的K減小；溫度降低，吸熱反應(yīng)的K減小，放熱反應(yīng)的K增大。(2)K的意義①判斷反應(yīng)能否進(jìn)行完全溫度一定時，K越大，平衡體系中生成物所占的比例越大，正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；反之，轉(zhuǎn)化率越小。一般來說K＞105時，反應(yīng)進(jìn)行的基本完全了。②判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向Qc為濃度商，當(dāng)Qc＞K時，反應(yīng)逆向進(jìn)行；當(dāng)Qc＝K時，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)；當(dāng)Qc＜K時，反應(yīng)正向進(jìn)行。(3)K的表達(dá)式及計算與ΔH的關(guān)系由于純液體和純固體的濃度為一個常數(shù)，所以在平衡常數(shù)表達(dá)式中不表示出來，其實(shí)質(zhì)是把該常數(shù)項(xiàng)并入K。如2CrO42-aq＋2H＋aq?Cr2O72－(aq)＋H2O(l)中K＝3．化學(xué)平衡移動的判斷(1)依據(jù)勒夏特列原理判斷如果改變影響平衡的一個條件(如__________________等)，平衡就向能夠________________的方向移動。當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時，平衡要向________方向移動，反之________移動；升高反應(yīng)溫度，則平衡向著________的方向移動，反之向________的方向移動；在有氣體參加或生成的可逆反應(yīng)中，當(dāng)增加壓強(qiáng)時，平衡總是向________的方向移動，反之向________的方向移動。特別提醒：牢記幾種不能用勒夏特列原理解釋的問題。①若外界條件改變后，無論平衡向正反應(yīng)方向移動或向逆反應(yīng)方向移動都無法減弱外界條件的變化，則平衡不移動。如對于H2(g)＋Br2(g)?2HBr(g)，由于反應(yīng)前后氣體的分子總數(shù)不變，外界壓強(qiáng)增大或減小時，平衡無論正向或逆向移動都不能減弱壓強(qiáng)的改變，所以對于該反應(yīng)，壓強(qiáng)改變，平衡不發(fā)生移動。②催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以催化劑不會影響化學(xué)平衡。(2)根據(jù)平衡常數(shù)K與Q判斷平衡移動方向K與Q關(guān)系平衡移動方向備注Q<K正向移動弄清楚所給的量是物質(zhì)的量還是濃度；容器的體積是多少Q(mào)＝K平衡不移動Q>K逆向移動(3)通過比較平衡破壞瞬時的正、逆反應(yīng)速率的相對大小來判斷平衡移動的方向。①若外界條件改變，引起v正＞v逆，此時正反應(yīng)占優(yōu)勢，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向(或向右)移動；②若外界條件改變，引起v正＜v逆，此時逆反應(yīng)占優(yōu)勢，則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向(或向左)移動；③若外界條件改變，雖能引起v正和v逆變化，但變化后新的v′正和v′逆仍保持相等，則化學(xué)平衡不發(fā)生移動。(4)恒溫條件下，密閉反應(yīng)體系中通入稀有氣體，平衡移動方向的判斷4．轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率及計算(1)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的計算公式①轉(zhuǎn)化率＝已轉(zhuǎn)化的原料的量原料總量×100%②產(chǎn)率＝實(shí)際產(chǎn)量理論產(chǎn)量×100%(2)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的分類及其變化規(guī)律轉(zhuǎn)化率(產(chǎn)率)分為非平衡態(tài)轉(zhuǎn)化率(非平衡態(tài)產(chǎn)率)和平衡態(tài)轉(zhuǎn)化率(平衡產(chǎn)率)，非平衡態(tài)轉(zhuǎn)化率(非平衡態(tài)產(chǎn)率)隨反應(yīng)速率的增大而增大；平衡態(tài)轉(zhuǎn)化率(平衡產(chǎn)率)的變化符合勒夏特列原理，具體如下表：條件可逆反應(yīng)特點(diǎn)平衡移動方向轉(zhuǎn)化率變化說明升溫(降溫)正反應(yīng)吸熱正向(逆向)增大(減小)一定條件下的可逆反應(yīng)，按照方程式中的計量數(shù)比加入反應(yīng)物達(dá)平衡時，各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等且為該條件下最大正反應(yīng)放熱逆向(正向)減小(增大)通過改變體積加壓(減壓)正反應(yīng)氣體分子數(shù)增加逆向(正向)減小(增大)正反應(yīng)氣體分子數(shù)減少正向(逆向)增大(減小)氣體分子數(shù)不變不移動不變催化劑—不移動不變增加某反應(yīng)物濃度(反應(yīng)物多種)—正向該反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率減小，其他反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大5.壓強(qiáng)對產(chǎn)物體積分?jǐn)?shù)φ的影響以可逆反應(yīng)mA(g)?nB(g)＋pC(g)為例，通過改變?nèi)萜魅莘e實(shí)現(xiàn)壓強(qiáng)的改變。(1)當(dāng)m＝n＋p時，改變壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動，產(chǎn)物的體積分?jǐn)?shù)不變。(2)當(dāng)m＞n＋p時：改變條件移動方向產(chǎn)物(n)n(總)φ(產(chǎn)物)增大壓強(qiáng)正向增大減小增大減小壓強(qiáng)逆向減小增大減小(3)當(dāng)m<n＋p時：改變條件移動方向產(chǎn)物(n)n(總)φ(產(chǎn)物)增大壓強(qiáng)逆向減小減小減小減小壓強(qiáng)正向增大增大增大6.化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像綜合應(yīng)用的分析方法和答題策略(1)挖掘圖像信息書寫陌生可逆反應(yīng)方程式根據(jù)圖像中的信息先確定反應(yīng)物和生成物，然后根據(jù)圖像中各物質(zhì)的量的關(guān)系確定反應(yīng)物和生成物的計量關(guān)系。如向密閉容器中加入0.2molH2S，反應(yīng)在不同溫度下(900～1500℃)達(dá)到平衡時，混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)如圖所示，在此溫度區(qū)間內(nèi)，H2S分解反應(yīng)的主要化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。分析：圖中縱軸表示各組分體積分?jǐn)?shù)，H2S的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，隨溫度的升高體積分?jǐn)?shù)減小的是反應(yīng)物H2S，體積分?jǐn)?shù)增大的是生成物單質(zhì)硫和H2；選擇1100℃時的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，H2S的體積分?jǐn)?shù)為70%，此時生成的兩種單質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)分別為20%、10%，若將單質(zhì)硫?qū)憺椤癝”，則與氫氣的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該相等，若將單質(zhì)硫?qū)懗呻p原子分子“S2”，則氫氣的體積分?jǐn)?shù)為“S2”的兩倍，故H2S分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2S2H2＋S2。(2)挖掘圖像信息結(jié)合速率、平衡理論準(zhǔn)確的解答一般把圖像中的信息、可逆反應(yīng)特點(diǎn)和勒夏特列原理三者結(jié)合起來進(jìn)行解答。例如25℃時，向體積為2L且?guī)в袣鈮河嫷暮闳菝荛]容器中通入0.08molNO和0.04molCl2發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)＋Cl2(g)?2NOCl(g)ΔH。已知：反應(yīng)起始時和平衡時溫度相同。測得反應(yīng)過程中壓強(qiáng)隨時間的變化如圖1中曲線a所示，則ΔH________(填“＞”“＜”)0；其他條件相同，僅改變某一條件時，測得壓強(qiáng)隨時間變化關(guān)系如圖1中曲線b所示，則改變的條件是______________________________。圖2是兩位同學(xué)描繪的上述反應(yīng)平衡常數(shù)的對數(shù)值(lgK)與溫度(T)的變化關(guān)系圖像，其中正確的曲線是________(填“甲”或“乙”)。分析：圖1中曲線a隱藏的信息是“反應(yīng)過程中壓強(qiáng)先增大后減小最后不變”，該可逆反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小，在恒容密閉容器中，壓強(qiáng)先增大是因?yàn)檎磻?yīng)放熱，體系溫度升高，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，恒容密閉容器中氣體分子總數(shù)減少，壓強(qiáng)減小，達(dá)到平衡后壓強(qiáng)不變，故ΔH＜0。圖1中曲線b與曲線a相比，反應(yīng)速率增大，平衡時容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，即平衡不移動，故改變的條件是加入催化劑。該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升溫平衡逆向移動，平衡常數(shù)K減小，lgK減小，故圖2中曲線乙正確。(3)挖掘圖像信息分析多個反應(yīng)的復(fù)雜平衡體系對于多個反應(yīng)的復(fù)雜平衡體系，要逐一分析與問題相關(guān)的每一個反應(yīng)平衡移動的結(jié)果，然后綜合起來得出結(jié)論。例如，乙酸制氫氣的過程中發(fā)生的反應(yīng)主要有熱裂解反應(yīng)CH3COOH(g)?2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝+213.7kJ·mol-1，脫羧反應(yīng)CH3COOH(g)?CO2(g)＋CH4(g)ΔH＝－33.5kJ·mol－①在密閉容器中，利用乙酸制氫氣，選擇的壓強(qiáng)為________(填“較大”或“常壓”)。②一段時間后，該反應(yīng)體系中溫度與氣體產(chǎn)率的關(guān)系如圖所示，約640℃之前，氫氣產(chǎn)率低于甲烷產(chǎn)率；640℃之后氫氣產(chǎn)率高于甲烷產(chǎn)率，可能的原因是隨著溫度升高，____________________________。③保持其他條件不變，在CH3COOH中摻入一定量水蒸氣，氫氣的產(chǎn)率顯著提高而CO的產(chǎn)率下降，請分析原因(用化學(xué)方程式表示)________________________________________________________________________。分析：①在密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)CH3COOH(g)?2CO(g)＋2H2(g)，該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增大，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動，氫氣產(chǎn)率減小，故相對于較大壓強(qiáng)，常壓下氫氣的產(chǎn)率較高且能耗低。②熱裂解反應(yīng)的正反應(yīng)吸熱，脫羧反應(yīng)的正反應(yīng)放熱，640℃之后升溫，熱裂解反應(yīng)的平衡向正反應(yīng)方向移動，脫羧反應(yīng)的平衡向逆反應(yīng)方向移動，故氫氣的產(chǎn)率高于甲烷的產(chǎn)率。③CH3COOH(g)中摻雜的水蒸氣與CO反應(yīng)生成CO2和H2，氫氣的產(chǎn)率顯著提高而CO的產(chǎn)率下降，CO＋H2O?H2＋CO2。7．利用文字信息補(bǔ)充設(shè)計坐標(biāo)圖像首先要看清縱軸、橫軸表示的物理量，結(jié)合反映特點(diǎn)和平衡移動原理，根據(jù)題中變化量與反應(yīng)速率、物質(zhì)的量濃度、轉(zhuǎn)化率等物理量之間的變化關(guān)系，在坐標(biāo)圖中補(bǔ)充曲線，一定要注意“起點(diǎn)、變化趨勢、終點(diǎn)”。如圖1是反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)?H2(g)＋CO2(g)ΔH<0中CO和CO2的濃度隨時間發(fā)生變化的曲線。若t4時刻通過改變?nèi)莘e的方法將壓強(qiáng)增大為原來的2倍，在圖2中t4～t5區(qū)間內(nèi)畫出CO、CO2的濃度變化曲線，并標(biāo)明物質(zhì)(假設(shè)各物質(zhì)的狀態(tài)均保持不變)。分析：圖像中縱、橫軸分別表示濃度和時間，該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的放熱反應(yīng)，壓強(qiáng)增大為原來的2倍，容器容積縮小為原來的12，CO和CO2的濃度均增大到原來2倍，平衡不移動，補(bǔ)充后的圖像如圖2高考真題演練1．[2021·湖南卷](雙選)已知：A(g)＋2B(g)?3C(g)ΔH<0，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和3molB發(fā)生反應(yīng)，t1時達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ，在t2時改變某一條件，t3時重新達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅱ，正反應(yīng)速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡B．t2時改變的條件：向容器中加入CC．平衡時A的體積分?jǐn)?shù)φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)D．平衡常數(shù)K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ)2．[2020·浙江7月選考，18]5mL0.1mol·L－1KI溶液與1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)?2Fe2＋(aq)＋I(xiàn)2(aq)，達(dá)到平衡。下列說法不正確的是()A．加入苯，振蕩，平衡正向移動B．經(jīng)苯2次萃取分離后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血紅色，表明該化學(xué)反應(yīng)存在限度C．加入FeSO4固體，平衡逆向移動D．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c3．[2020·浙江7月選考，20]一定條件下：2NO2(g)?N2O4(g)ΔH＜0。在測定NO2的相對分子質(zhì)量時，下列條件中，測定結(jié)果誤差最小的是()A．溫度0℃、壓強(qiáng)50kPaB．溫度130℃、壓強(qiáng)300kPaC．溫度25℃、壓強(qiáng)100kPaD．溫度130℃、壓強(qiáng)50kPa4．[2020·全國卷Ⅰ]硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋12O2(g)釩催化劑SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol(1)釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖(a)所示，V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(2)當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時的α＝________，判斷的依據(jù)是__________________________________。影響α的因素有________________。(3)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器，在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時，若SO2轉(zhuǎn)化率為α，則SO3壓強(qiáng)為________，平衡常數(shù)Kp＝________________________(以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)研究表明，SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程為：v＝kαα'-1式中：k為反應(yīng)速率常數(shù)，隨溫度t升高而增大；α為SO2平衡轉(zhuǎn)化率，α′為某時刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。在α′＝0.90時，將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲線，如圖(c)所示。曲線上v最大值所對應(yīng)溫度稱為該α′下反應(yīng)的最適宜溫度tm。t<tm時，v逐漸提高；t>tm后，v逐漸下降。原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．[2020·全國卷Ⅲ]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。回答下列問題：(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，若增大壓強(qiáng)，則n(C2H4)________(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)理論計算表明，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，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”)。(3)根據(jù)圖中點(diǎn)A(440K，0.39)，計算該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝________________(MPa)－3(列出計算式。以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(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)________________________________________________________________________。6．[2020·浙江卷]研究NOx之間的轉(zhuǎn)化具有重要意義。(1)已知：N2O4(g)?2NO2(g)ΔH>0將一定量N2O4氣體充入恒容的密閉容器中，控制反應(yīng)溫度為①下列可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)是________。A．氣體的壓強(qiáng)不變B．v正(N2O4)＝2v逆(NO2)C．K不變D．容器內(nèi)氣體的密度不變E．容器內(nèi)顏色不變②t1時刻反應(yīng)達(dá)到平衡，混合氣體平衡總壓強(qiáng)為p，N2O4氣體的平衡轉(zhuǎn)化率為75%，則反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g)的平衡常數(shù)Kp＝________[對于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)，記作Kp，如p(B)＝p·x(B)，p為平衡總壓強(qiáng)，x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)]。③反應(yīng)溫度T1時，c(N2O4)隨t(時間)變化曲線如圖1，畫出0～t2時段，c(NO2)隨t變化曲線。保持其他條件不變，改變反應(yīng)溫度為T2(T2>T1)，再次畫出0～t2時段，c(NO2)隨t變化趨勢的曲線。(2)NO氧化反應(yīng)：2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)分兩步進(jìn)行，其反應(yīng)過程能量變化示意圖如圖2。Ⅰ.2NO(g)?N2O2(g)ΔH1Ⅱ.N2O2(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH2①決定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和O2氣體，保持其他條件不變，控制反應(yīng)溫度分別為T3和T4(T4>T3)，測得c(NO)隨t(時間)的變化曲線如圖3。轉(zhuǎn)化相同量的NO，在溫度________(填“T3”或“T4”)下消耗的時間較長，試結(jié)合反應(yīng)過程能量圖(圖2)分析其原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。考點(diǎn)題組針對練題組一可逆反應(yīng)特點(diǎn)及化學(xué)平衡狀態(tài)的判定1.已知298K時，2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，在相同溫度下，向密閉容器中通入2molSO2和1molO2，達(dá)到平衡時放出熱量Q1；向另一體積相同的密閉容器中通入1molSO2和1molO2，達(dá)到平衡時放出熱量Q2。則下列關(guān)系正確的是()A．2Q2＝Q1B．2Q2＜Q1C．Q2＜Q1＜197kJD．Q2＝Q1＜197kJ2．(1)一定條件下，將n(CO2)∶n(H2)＝1∶2的混合氣體充入恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋2H2(g)?HCHO(g)＋H2O(g)。下列說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填標(biāo)號，下同)。a．容器內(nèi)氣體密度保持不變b．H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)保持不變c．該反應(yīng)的平衡常數(shù)保持不變d．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變(2)CuBr2分解的熱化學(xué)方程式為2CuBr2(s)?2CuBr(s)＋Br2(g)ΔH＝＋105.4kJ·mol－1。在密閉容器中加熱分解過量的CuBr2，平衡時p0(Br2)為4.66×103Pa。回答下列問題：①若反應(yīng)體系的體積不變，提高反應(yīng)溫度，則p(Br2)將會________(填“增大”“不變”或“減小”)。②若反應(yīng)溫度不變，將反應(yīng)體系的體積增加一倍，達(dá)到平衡的過程中，p(Br2)的變化范圍是________。3．在一定條件下，可逆反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(g)ΔH＜0達(dá)到平衡，當(dāng)分別改變下列條件時，請回答下列問題：(1)保持容器容積不變，通入一定量NO2，則達(dá)到平衡時NO2的百分含量________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)；保持容器容積不變，通入一定量N2O4，則達(dá)到平衡時NO2的百分含量________。(2)保持壓強(qiáng)不變，通入一定量NO2，則達(dá)到平衡時NO2的百分含量________；保持壓強(qiáng)不變，通入一定量N2O4，則達(dá)到平衡時NO2的百分含量________。(3)保持容器容積不變，通入一定量氖氣，則達(dá)到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率____________；保持壓強(qiáng)不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，則達(dá)到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率____________。題組二化學(xué)平衡移動及計算4.對于反應(yīng)2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323K和343K時SiHCl3(1)343K時反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α＝________%。平衡常數(shù)K343K＝________(保留2位小數(shù))。(2)在343K下：要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是________________；要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，可采取的措施有________________、________________。(3)比較a、b處反應(yīng)速率大小：va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應(yīng)速率v＝v正－v逆＝k正·x2(SiHCl3)－k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計算a處v正v題組三化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像綜合5.“低碳經(jīng)濟(jì)”備受關(guān)注，CO2的有效開發(fā)利用成為科學(xué)家研究的重要課題。(1)已知：CO2(g)＋2H2(g)?C(s)＋2H2O(g)ΔH＝－90.0kJ·mol－1H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44.0kJ·mol－1C(s)的燃燒熱ΔH＝－394.0kJ·mol－1則表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為____________________________________。(2)在0.1MPa、Ru/TiO2催化下，將H2和CO2按投料比nH2nCO2反應(yīng)ⅠCO2(g)＋4H2(g)?CH4(g)＋2H2O(g)ΔH1反應(yīng)ⅡCO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)ΔH2測得CO2轉(zhuǎn)化率、CH4和CO選擇性隨溫度變化情況分別如圖1和圖2所示。(選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH4或CO的百分比)①反應(yīng)Ⅰ的ΔH1________(填“>”“<“或“＝”)0；理由是________________________________________________________________________。②溫度過高或過低均不利于反應(yīng)Ⅰ的進(jìn)行，原因是____________________________________________。③350℃時，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp＝____________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。④為減少CO在產(chǎn)物中的比率，可采取的措施有____________________________(列舉一條)。(3)為探究反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系，向恒容密閉容器中通入濃度均為1.0mol·L－1的H2與CO2。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)繪制出反應(yīng)速率與濃度關(guān)系曲線：v正～c(CO2)和v逆～c(H2O)。則與曲線v正～c(CO2)相對應(yīng)的是圖3曲線________(填“甲”或“乙”)；該反應(yīng)達(dá)到平衡后，某一時刻降低溫度，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則此時曲線甲對應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為________(填字母，下同)，曲線乙對應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為________________________________________________________________________。專題七化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡知識點(diǎn)一高考真題演練1．解析：由題圖知，a起始濃度最大，在整個反應(yīng)過程中濃度一直減小，所以a代表c(X)隨t的變化曲線，A說法正確；t1時，三條曲線相交，三種物質(zhì)的濃度相等，B說法正確；結(jié)合題給反應(yīng)判斷，先增加后減小的是c(Y)隨t變化的曲線，一直增大的是c(Z)隨t變化的曲線，t2時，c(Y)在減小，說明Y的消耗速率大于生成速率，C說法正確；由題圖知，t3后，只有Y和Z，X完全反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)①②可得出c(Z)＝2c0－2c(Y)，D說法錯誤。答案：D2．解析：0～30min時間段內(nèi)，Δc(Z)＝0.125mol·L－1，Δc(M)＝0.500mol·L－1－0.300mol·L－1＝0.200mol·L－1，反應(yīng)①中Δc(M)＝0.200mol·L－1－0.125mol·L－1＝0.075mol·L－1，則Δc(Y)＝0.075mol·L－1，v(Y)＝ΔcYt＝0.075mol·L-130min＝2.5×10－3mol·L－1·min－1，A說法錯誤；反應(yīng)①、②速率之比為v1v2＝k1c2Mk2c2M＝k1k2，為定值，則Y、Z的濃度變化量之比也為定值，故反應(yīng)開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變，B說法正確；由上述分析可知，v1v2＝k1k2＝0.075mol·L-10.125mol·L-1＝35，如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，答案：A3．解析：①根據(jù)總反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，其壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)式Kp＝pH2O·pCH3OHpCO2·p3H2。②氫氣和二氧化碳合成甲醇的總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，混合氣體中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，故曲線b表示等壓過程的曲線。③根據(jù)起始物n(H2)/n(CO2)＝3，設(shè)初始時CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)起始量/mol1300轉(zhuǎn)化量/mola3aaa平衡量/mol1－a3－3aaa則a4-2a＝0.10，計算得a＝13，故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為13mol÷(1mol)×100%≈33.3%。結(jié)合上述分析知，曲線a、b分別對應(yīng)t＝250℃下的x(CH3OH)～p的曲線、p＝5×105Pa下的x(CH3OH)～t的曲線，對照圖像中的x(CH3OH)＝0.10可知，反應(yīng)條件可能是5×105Pa，210℃或9×105Pa，答案：①p②b總反應(yīng)ΔH<0，升高溫度時平衡向逆反應(yīng)方向移動，甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變小③33.3%5×105Pa，210℃9×105Pa，250℃4．解析：(2)結(jié)合BaPtCl6(s)?BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)可得376.8℃時K′p＝1.0×104Pa2＝p2(Cl2)，則平衡時p(Cl2)＝1.0×104Pa＝1.0×102Pa＝0.1kPa。相同溫度、相同容積下，氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，設(shè)平衡時I2I2(g)＋Cl2(g)?2ICl(g)起始壓強(qiáng)/(kPa):20.00轉(zhuǎn)化壓強(qiáng)/(kPa):xx2x平衡壓強(qiáng)/(kPa):20.0－x0.12x根據(jù)平衡時總壓強(qiáng)為32.5kPa得(20.0－x)＋0.1＋2x＝32.5，解得x＝12.4，則平衡時pICl＝12.4kPa×2＝24.8kPa。結(jié)合上述分析可知反應(yīng)2ICl(g)?I2(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)K＝pCl2×pI2p2ICl＝100×20.0×103-12.4×10324.8×1032[或0.1×20.0-12.424.82]。(3)①結(jié)合圖像lgKp2～1T×103可知，隨橫坐標(biāo)逐漸增大，即溫度逐漸降低，lgKp2逐漸減小，即平衡逆向移動，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即ΔH大于0。②結(jié)合題中信息可知Kp1＝p2NOCl×pI2p2NO×p2ICl、Kp2＝p2NO×pCl2p2NOCl，故反應(yīng)2ICl(g)?I2(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)K＝pCl2×pI2p2ICl＝Kp1·Kp2。設(shè)T′>T，即1答案：(2)24.8100×(3)①大于②Kp1·Kp2大于設(shè)T′>T，即1T'<1T，由圖可知：lgKp2(T′)－lgKp2(T)>|lgKp1(T′)－lgKp1(T)|＝lgKp1(T)－lgKp1(T′),則lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp15．解析：結(jié)合圖像可知，1，4-加成產(chǎn)物的能量比1，2-加成產(chǎn)物的能量低，即1，4-加成產(chǎn)物比1，2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定，A項(xiàng)正確；結(jié)合題圖和題中信息只能判斷不同溫度下1，3-丁二烯發(fā)生1，2-加成反應(yīng)和1，4-加成反應(yīng)的傾向，不能判斷1，3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯誤；溫度升高，1，2-加成反應(yīng)和1，4-加成反應(yīng)的正反應(yīng)速率均加快，C項(xiàng)錯誤；由0℃升溫至40℃時，1，3-丁二烯發(fā)生的反應(yīng)由以1，2-加成為主變?yōu)橐?，4-加成為主，即1，2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度，D項(xiàng)正確。答案：AD考點(diǎn)題組針對練1．解析：反應(yīng)過程中硝基苯甲酸乙酯濃度的變化量等于其起始濃度與轉(zhuǎn)化率的乘積，再利用求反應(yīng)速率的計算公式可求出兩個時間段內(nèi)的平均反應(yīng)速率分別為7.3×10－5mol·L－1·s－1、5.8×10－5mol·L－1·s－1，由此可得出的結(jié)論是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小導(dǎo)致反應(yīng)速率降低。答案：7.3×10－5mol·L－1·s－15.8×10－5mol·L－1·s－1隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度減小導(dǎo)致反應(yīng)速率降低2．解析：(1)①曲線a中，NO的起始質(zhì)量濃度為6×10－4mg·m－3，A點(diǎn)對應(yīng)的脫除率為55%，B點(diǎn)對應(yīng)的脫除率為75%，從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過0.8s，則該段時間內(nèi)NO的脫除率為6×10－4mg·m－3×(0.75－0.55)÷0.8s＝1.5×10－4mg·m－3·s－1。②NH3與NO的物質(zhì)的量的比值越大，NO的脫除率越大，則n(NH3)∶n(NO)分別為4∶1，3∶1，1∶3時對應(yīng)的曲線分別為a、b、c。(2)500K、nH2nCO2＝3時，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為80%，容器容積為2L，則達(dá)到平衡時CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)＝ΔcΔt＝3mol×80%2L×5min＝0.24mol·L－1·min－1。同一反應(yīng)在同一時間段內(nèi)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比，所以v(H2)＝3v2CO2(g)＋6H2(g)?CH3OCH3(g)＋3H2O(g)起始濃度mol·L-11.54.5轉(zhuǎn)化濃度mol·L-11.23.6平衡濃度mol·L-10.30.9則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K＝cCH3OCH②根據(jù)圖2可知，當(dāng)nH2nCO2的值一定時，升高溫度，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低；溫度一定時，n答案：(1)①1.5×10－4②3∶1(2)①0.721.83×0.60.93．解析：(1)根據(jù)題圖1分析，整個反應(yīng)過程的活化能為能壘最大者，故無水條件下反應(yīng)的活化能為0.75eV；有水條件下反應(yīng)的活化能為0.57eV，所以水可以使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.75eV－0.57eV＝0.18eV。(2)氧原子與N2生成N2O的結(jié)合力為OA(N2)＝167.4kJ·mol－1，由催化劑的作用機(jī)理結(jié)合題圖2知，當(dāng)氧原子與催化劑結(jié)合力介于167.4～473kJ·mol－1時，此反應(yīng)可發(fā)生，因此可用作該反應(yīng)催化劑的金屬M(fèi)與氧原子的結(jié)合力OA(M)的值應(yīng)滿足167.4kJ·mol－1＜OA(M)＜473kJ·mol－1。催化劑會降低反應(yīng)的活化能。答案：(1)0.75eV有水(2)167.4kJ·mol－1＜OA(M)＜473kJ·mol－1減小4．解析：(1)根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物鍵能總和－生成物鍵能總和可知，反應(yīng)O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)的ΔH2＝[(497.3＋2×436)－(4×462.8)]kJ·mol－1＝－481.9kJ·mol－1；根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)，減去反應(yīng)HCHO(g)＋O2(g)?CO2(g)＋H2O(g)即可得目標(biāo)反應(yīng)CO2(g)＋2H2(g)?HCHO(g)＋H2O(g)，故ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－1.9kJ·mol－1。(2)升高溫度反應(yīng)速率增大，但因?yàn)棣＜0，平衡逆向移動，H2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，a不符合題意；使用高效催化劑不改變平衡轉(zhuǎn)化率，b不符合題意；縮小容器體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，H2的轉(zhuǎn)化率增大，c符合題意；擴(kuò)大容器容積相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減小，H2的轉(zhuǎn)化率減小，d不符合題意。(3)①T℃時，起始總壓強(qiáng)為1.08kPa，由相同條件下CO2和H2的體積之比為1∶2可得，CO2和H2的分壓分別為1.08kPa×13＝0.36kPa和1.08kPa×23＝0.72kPa，容器體積不變，根據(jù)pV＝nRT可知，氣體分壓與其物質(zhì)的量成正比。設(shè)達(dá)到平衡時H2O(g)的壓強(qiáng)為CO2(g)＋2H2(g)?HCHO(g)＋H2O(g)起始壓強(qiáng)/kPa0.360.7200轉(zhuǎn)化壓強(qiáng)/kPax2xxxt時的壓強(qiáng)/kPa0.36－x0.72－2xxx10min時，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.36－x＋0.72－2x＋x＋x＝0.96，則x＝0.12，用H2的壓強(qiáng)變化表示的該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.12kPa×210min＝0.024kPa·min②平衡時，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.36－x＋0.72－2x＋x＋x＝0.80，則x＝0.28，反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝0.28×(4)①nH2nCO2＝2，則開始時p(CO2)＝13×1.2kPa＝0.4kPa，p(H2)＝0.8kPa，反應(yīng)達(dá)到平衡后，由圖知p(HCHO)＝0.24kPa，則p(H2)＝0.8kPa－2×0.24kPa＝0.32kPa，p(CO)＝0.4kPa－0.24kPa＝0.16kPa，Kp＝0.24×0.290.16×0.322。若在向容器中加入CO2(g)和H2O(g)，使二者的分壓均增大0.05kPa，則Qc＝0.24×0.290.21×0.322＜Kp答案：(1)－1.9kJ·mol－1(2)c(3)①0.024②0.28×0.280.08×0.162(4)①增大知識點(diǎn)二核心知識再現(xiàn)3．(1)濃度、壓強(qiáng)或溫度減弱這種改變正反應(yīng)逆向吸熱放熱體積縮小體積增大高考真題演練1．解析：該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體的總物質(zhì)的量始終不變，總壓強(qiáng)始終不變，A錯誤；t2時，設(shè)向容器中加入3molC，正反應(yīng)速率逐漸增大，達(dá)到新的平衡后保持不變，變化情況與圖像相符，B正確；t2時，設(shè)向容器中加入3molC，相當(dāng)于加入1molA和2molB，則狀態(tài)Ⅱ相當(dāng)于起始投料為2molA和5molB，若是投料為2molA和6molB與狀態(tài)Ⅰ等效，即狀態(tài)Ⅱ相當(dāng)于減少了B的投料，平衡逆向移動，A的體積分?jǐn)?shù)變大，即φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，C正確；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，即K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，D錯誤。答案：BC2．解析：加入苯，振蕩，苯萃取了I2，水溶液中的c(I2)減小，平衡正向移動，A正確；反應(yīng)開始時n(KI)＞n(FeCl3)，反應(yīng)中KI過量；經(jīng)苯兩次萃取分離后，水溶液中c(I2)很小，加入KSCN，溶液呈血紅色，說明水溶液中仍含有Fe3＋，證明該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，存在一定限度，B正確；加入FeSO4固體，c(Fe2＋)增大，平衡逆向移動，C正確；該反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，平衡常數(shù)K＝c2Fe2+答案：D3．解析：測定NO2的相對分子質(zhì)量時，要使平衡逆向移動，且逆向移動的程度越大，測定結(jié)果的誤差越小。該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)，因此溫度越高、壓強(qiáng)越小時，平衡逆向移動的程度越大，故選D。答案：D4．解析：(1)V2O5和SO2反應(yīng)生成VOSO4和V2O4的化學(xué)方程式為2V2O5＋2SO2=2VOSO4＋V2O4。由題圖(a)可得以下兩個熱化學(xué)方程式：①V2O4(s)＋2SO3(g)=2VOSO4(s)ΔH1＝－399kJ·mol－1，②V2O4(s)＋SO3(g)=V2O5(s)＋SO2(g)ΔH2＝－24kJ·mol－1，將①－2×②可得：2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－1。解析：(2)該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率變大，故在相同溫度下，壓強(qiáng)越大，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率越高，則p1＝5.0MPa，由題圖可知在550℃、5.0MPa時，α＝0.975；由該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)可知，影響α的因素有壓強(qiáng)、溫度和反應(yīng)物的起始濃度等。(3)設(shè)充入氣體的總物質(zhì)的量為100mol，則SO2為2mmol，O2為mmol，N2為(100－3m)mol，SO2的轉(zhuǎn)化率為α，列三段式為：SO2(g)＋12O2(g)?SO3n(起始)/mol2mm0n(轉(zhuǎn)化)/mol2mαmα2mαn(平衡)/mol2m－2mαm－mα2mα故平衡時容器中的氣體的總物質(zhì)的量為(2m－2mα＋m－mα＋2mα＋100－3m)mol＝(100－mα)mol。各物質(zhì)的分壓分別為p(SO2)＝2m-2mα100-mαp，p(O2)＝m-mα100-mαp，p(SO3)＝2mα100-mαp，故Kp＝2mα(4)由反應(yīng)的速率方程可知，當(dāng)α′＝0.90時，(1－nα′)是常數(shù)，溫度大于tm后，溫度升高，k增大，而v逐漸下降，原因是SO2(g)＋12O2(g)?SO3(g)是放熱反應(yīng)，升高溫度時平衡逆向移動，α減小，αα'-10.8減小，k答案：(1)2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－1(2)0.975該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強(qiáng)，α提高。5.0MPa>2.5MPa＝p2，所以p1＝5.0MPa溫度、壓強(qiáng)和反應(yīng)物的起始濃度(組成)(3)2mα100-mαp(4)升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。t<tm時，k增大對v的提高大于α引起的降低；t>tm后，k增大對v的提高小于α引起的降低5．解析：(1)由題意知二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成乙烯和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2＋6H2?CH2=CH2＋4H2O，n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶4；此反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向(正反應(yīng)方向)移動，n(C2H4)變大。(2)反應(yīng)方程式中CO2和H2的系數(shù)之比為1∶3，開始時加入的n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，則平衡時n(CO2)∶n(H2)也應(yīng)為1∶3，n(C2H4)∶n(H2O)應(yīng)為1∶4，由題圖可知曲線a為H2，b為H2O，c為CO2，d為C2H4，隨溫度升高，平衡時C2H4和H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸減小，H2和CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸增加，說明升高溫度平衡逆向移動，根據(jù)升高溫度平衡向吸熱的方向移動，知正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，ΔH小于0。(3)在440K時，氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.39，H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)也為0.39，根據(jù)平衡時n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，知CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.393，根據(jù)平衡時n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶4，知C2H4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.394，則p(H2)＝0.39×0.1MPa，p(H2O)＝0.39×0.1MPa，p(C2H4)＝0.39×0.14MPa，p(CO2)＝0.39×0.13MPa，Kp＝p4H2O·pC2H4答案：(1)1∶4變大(2)dc小于(3)94×1(4)選擇合適催化劑等6．解析：(1)①恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g)，是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，當(dāng)壓強(qiáng)不變時，說明已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A正確；當(dāng)v正(N2O4)＝2v逆(NO2)時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率不相等，未達(dá)到平衡狀態(tài)，B錯誤；溫度保持不變時，K始終保持不變，不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)，C錯誤；因?yàn)槭窃诤闳菝荛]容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，密度也保持不變，故不能依此判定是否達(dá)到平衡，D錯誤；二氧化氮為紅棕色，四氧化二氮為無色，可以依據(jù)顏色不變判定反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，E正確。②設(shè)反應(yīng)容器中加入1molN2O4(g)，列三段式：N2O4(g)?2NO2(g)始：1mol0mol變：0.75mol1.5mol平：0.25mol1.5mol故平衡時，p(N2O4)＝p×0.251.75＝17p，p(NO2)＝67p，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝67p217p＝367p。③根據(jù)題圖1，達(dá)到平衡狀態(tài)時，N2O4(g)的物質(zhì)的量濃度為0.01mol·L－1，則NO2的物質(zhì)的量濃度為0.06mol·L－1，又知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，T2>T1，改變反應(yīng)溫度為T(2)①由題圖2知，反應(yīng)Ⅱ的活化能比反應(yīng)Ⅰ的大，反應(yīng)Ⅱ是慢反應(yīng)，因此反應(yīng)Ⅱ決定NO氧化反應(yīng)速率。②由題圖3可以看出，T4時反應(yīng)速率較慢，轉(zhuǎn)化相同量的NO消耗時間較長。由題圖2可以看出，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均為放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)Ⅰ平衡逆移，N2O2(g)的物質(zhì)的量濃度減小；N2O2(g)的物質(zhì)的量濃度降低對反應(yīng)Ⅱ速率的影響大于溫度升高對反應(yīng)Ⅱ速率的影響。答案：(1)①AE②36p7(2)①Ⅱ②T4ΔH1<0，溫度升高，反應(yīng)Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)減小；濃度降低的影響大于溫度對反應(yīng)Ⅱ速率的影響考點(diǎn)題組針對練1．解析：反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，由熱化學(xué)方程式可知，加入2molSO2和1molO2，生成SO3的量小于2mol，所以Q1