第1、2講化學反應熱效應與反應機理化學反應熱力學與動力學熱力學：動力學：一、化學反應熱效應斷鍵成鍵1、放熱反應ΔΗ_______0反應物總能量_______生成物總能量反應物總鍵能_______生成物總鍵能2、吸熱反應ΔΗ_______0反應物總能量_______生成物總能量反應物總鍵能_______生成物總鍵能例：化學鍵H－HN－NH－N生成（或斷裂）1mol化學鍵時放出（或吸收）的能量436kJ946kJ391kJ合成氨的熱化學方程式______________________________________________________。3、熱化學方程式書寫把反應中的物質變化和焓變同時表示出來例：（1）書寫規則例：在25℃，101kPa條件下，H2與Cl2反應生成2molHCl時放出184.6kJ的熱量，則該反應的熱化學方程式表示為：___________________________________________________。練：0.3mol的氣態高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態B2O3和液態水，放出649.5kJ的熱量，寫出其熱化學方程式：____________________________________________。【概念辨析1】kJ/mol含義【概念辨析2】可逆反應反應熱例：練：判斷下列熱化學方程式是否正確（反應熱的絕對數值均正確）：（）（）（）④1molSO2與O2混合，在一定條件下發生反應，放出熱量為QkJ，則有：（）【概念辨析3】ΔH大小關系2H2(g)+O2(g)====2H2O(1)ΔH12H2(g)+O2(g)====2H2O(g)ΔH2ΔΗ1_________ΔΗ24、燃燒熱、中和熱（1）燃燒熱101kPa時，1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物所放出的熱量。例：在25℃、101kPa時，1gH2完全燃燒生成液態水時放熱142.9kJ。則氫氣的燃燒熱ΔH=__________，表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為________________________________。練：下列熱化學方程式中，能夠表示物質在氧氣中燃燒熱的是（）A．B．C．D．E．（2）中和熱在稀溶液中，強酸與強堿發生中和反應生成1mol水所放出的熱量（無沉淀產生）練：則a_______―57.35、蓋斯定律【高考重點】一個化學反應的焓變只取決于反應體系的始態和終態，與反應途徑無關【湊系數法】反應物生成物 ______________。 例：已知：則的ΔH等于_______________________________。練：（2020山東卷）以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應如下。Ⅰ．Ⅱ． Ⅲ． 練：（2021廣東卷）我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應：a） b） c） d）AH4 e） 根據蓋斯定律，反應a的△H1=_____________（寫出一個代數式即可）。【與燃燒熱有關問題】直接帶入燃燒熱數據進行計算（反應物—生成物）例：（2020全國卷Ⅱ）乙烷在一定條件可發生如下反應：。相關物質的燃燒熱數據如下表所示，則△H=__________。物質C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱△H/()練：（2021河北卷）大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時，相關物質的燃燒熱數據如表：物質H2(g)C(石墨，s)C6H6(1)燃燒熱△H/()則25℃時H2(g)和C（石墨，s）生成C6H6(1)的熱化學方程式為_________________。【與標準摩爾生成焓有關問題】（生成物—反應物）用處于標準狀況下的各元素最穩定單質生成標準狀況下1mol某純物質的熱效應稱為該物質的標準摩爾生成焓例：已知下列物質標準摩爾生成焓如下表物質CO2(g)H2O(g)CH3OH(g)（1）由表中數據推測，H2O(1)的________；（2）CO2(g)與H2(g)反應生成CH3OH(g)和H2O(g)的熱化學方程式為________________________________________________________________________。二、化學反應的方向1．概念辨析自發反應：在給定的條件下，無需外界幫助，一經引發即能自動進行的反應點燃：引發反應 電解：外界幫助 加熱/加壓：給定的條件 2．反應自發性判斷（1）焓（H）判據：一般情況下，放熱反應容易自發進行反例： （2）熵（S）判據：一般情況下，熵增大的反應容易自發進行自發進行：ΔG______0非自發進行：△G______0熵值：_________態>_________態>_________態反例：（3）綜合判據（T為開氏溫度，T>0K）ΔHΔS自發性<0>0永遠ΔG_____0在任何溫度下，正反應__________>0<0永遠ΔG_____0在任何溫度下，正反應__________>0>0T__________時為負值在__________溫下，正反應自發<0<0T__________時為負值在__________溫下，正反應自發例：（2021湖南卷）相關化學鍵的鍵能數據化學鍵H―HN―H鍵能946436.0390.8一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2。回答下列問題：（1）反應 ΔH________；（2）已知該反應的，在下列哪些溫度下反應能自發進行？________（填標號）A．25°C B．125°C C．225°C D．325°C三、反應機理1、微觀變化問題例：據報道，我國科學家研制出以石墨烯為載體的催化劑，在25°C下用H2O2直接將CH4轉化為含氧有機物，其主要原理如下圖所示：下列說法不正確的是（）A．步驟i需外界提供能量才能實現B．步驟iii、iv的總反應方程式是C．轉化過程中H2O中的H原子全部來自H2O2D．步驟vi的產物可能是HCOOH和H2O練：我國科學家在綠色化學領域取得新進展。利用雙催化劑Cu和Cu2O，在水溶液中用H原子將CO2高效還原為重要工業原料之一的甲醇，反應機理如下圖。下列有關說法不正確的是（）A．CO2生成甲醇是通過多步還原反應實現的B．催化劑Cu結合氫原子，催化劑Cu2O結合含碳微粒C．該催化過程中只涉及化學鍵的形成，未涉及化學鍵的斷裂D．有可能通過調控反應條件獲得甲醛等有機物練：某科研人員提出HCHO與O2在羥基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成CO2、H2O的歷程，現將HCHO與O2持續通過HAP，該歷程示意圖如下（圖中只畫出了HAP的部分結構）。根據示意圖，下列說法正確的是（）A．HAP提高了HCHO與O2的平衡轉化率B．根據圖示信息，CO2分子中的氧原子全部來自O2C．若O2中氧原子用18O標記，則產物H2O分子中含有18OD．HCHO分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵2、反應歷程例：自由基：存在未成對電子，反應活性強（1）基元反應：經過一次碰撞即可完成的反應例：（2）復雜反應：幾個基元反應組成的總反應例：（3）碰撞理論：活化分子之間的有效碰撞活化分子：反應物分子中能量超過某一限度的分子活化能：ΔE=催化劑作用：【復雜反應能量變化】能量例：（2021廣東卷）一定條件下，CH4分解形成碳的反應歷程如圖所示。該歷程分______步進行，其中，第______步的正反應活化能最大。（4）過渡態理論過渡態：從反應物到產物的變化過程中要經歷一個中間狀態例：AB+C→[A…B…C]→A+BC過渡態能量最高活化能：過渡態能量與反應物平均能量的差值例：（2020天津卷）理論研究表明，在101kPa和298K下，異構化反應過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．HCN比HNC穩定B．該異構化反應的△H=+59.3kJ/molC．正反應的活化能大于逆反應的活化能D．使用催化劑，可以改變反應的反應熱練：（2019全國卷I）我國學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用·標注。可知水煤氣變換的△H________0，該歷程中最大能壘（活化能）E正=__________eV3、循環類問題反應物：________________，生成物____________________。催化劑：________________，中間產物__________________。例：（2021八省聯考·湖南）據文獻報道，某反應的反應歷程如圖所示，下列有關該歷程的說法錯誤的是（）A．總反應化學方程式為B．是中間產物C．Ti4+是催化劑D．屬于分解反應練：（2020全國卷Ⅱ）據文獻報道：Fe(CO)5催化某反應的一種反應機理如下圖所示。下列敘述錯誤的是（）A．OH―參與了該催化循環B．該反應可產生清潔燃料H2C．該反應可消耗溫室氣體CO2D．該催化循環中Fe的成鍵數目發生變化

第3、4講化學反應速率一、平均反應速率相關計算1、平均反應速率的計算單位：反應速率之比=2、平均反應速率的比較例：反應在四種不同情況下的反應速率分別為① ②③ ④則該反應在不同情況下進行得快慢順序為____________________。二、影響反應速率的因素因素對應關系活化分子百分數溫度溫度越高，反應速率越____________濃度濃度越大，反應速率越____________壓強壓強越大，反應速率越____________催化劑正催化劑，反應速率____________接觸面積接觸面積越大，反應速率越____________例：對于可逆反應，若開始時容器中各有1mol的CO(g)和H2O(g)，并在一定條件下發生反應，回答下面的問題：①恒溫恒壓時，向容器中充入0.5mol的He，這時反應速率______________（填“加快”“減慢”或“不變”），原因是____________________________。②恒溫恒容時，加入0.3mol的CO，這時反應速率______________（填“加快”“減慢”或“不變”），原因是____________________________。三、活化能與決速步1、活化能與速率在相同條件下，化學反應的活化能越大，化學反應速率越小。例：丙烷的一溴代反應產物有兩種：CH3CH2CH2Br和CH3CHBrCH3，部分反應過程的能量變化如右圖所示（表示活化能）。下列敘述不正確的是（）A.1mol丙烷中有10mol共價鍵B.C3H8與Br2的反應涉及極性鍵和非極性鍵的斷裂C.D.比較Ea1和Ea2推測生成速率：2、復雜反應決速步對于多步反應，反應速率取決于活化能__________的一步例：正反應速率由________決定逆反應速率由________決定例：（2021山東卷）標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發生水解，部分反應歷程可表示為：能量變化如圖所示。已知為快速平衡，下列說法正確的是（）A.反應II、Ⅲ為決速步B.反應結束后，溶液中存在C.反應結束后，溶液中存在D.反應I與反應IV活化能的差值等于圖示總反應的焓變練：（2021湖南卷改）鐵的配合物離子（用表示）催化某反應的一種反應機理和相對能量的變化情況如圖所示：下列說法錯誤的是（）A.該過程的總反應為B.H濃度過大或者過小，均導致反應速率降低C.該反應為放熱反應D.該過程的總反應速率由II→Ⅲ步驟決定練：氣態亞硝酸（HNO2或HON=O）是大氣中的一種污染物。亞硝酸進入人體可以與二甲胺迅速反應生成亞硝酸胺，亞硝酸胺是最重要的化學致癌物之一。反應機理及能量變化的關系如下圖：下列說法正確的是（）A.過程ⅱ正反應的活化能大于逆反應的活化能B.過程i的反應速率決定了整個轉化過程的反C.若該過程使用合適的催化劑，則反應過程中放出的熱量將減小D.過程i的反應類型是取代反應3、催化劑與活化能多步反應，活化能變化量：找：______________。正催化劑可以___________反應活化能例：（2018海南卷）氧活化過程的能量變化模擬計算結果如右圖所示。水可使氧分子活化反應的活化能降低_____________。4、溫度與活化能升高溫度，活化能_________，反應速率_________。【拓展】阿侖尼烏斯公式速率常數：活化能越大，反應速率受溫度影響越明顯（1）放熱反應升高溫度，_________降低溫度，_________（2）吸熱反應升高溫度，_________降低溫度，_________例：對于可逆反應，右圖是否正確（）練：（2020山東卷）1，3-丁二烯與HBr發生加成反應分兩步：第一步H+進攻1，3-丁二烯生成碳正離子（）；第二步進攻碳正離子完成1，2-加成或1，4-加成。反應進程中的能量變化如下圖所示。已知在0℃和40℃時，1，2-加成產物與1，4-加成產物的比例分別為70：30和15：85。下列說法正確的是（）A.1，4-加成產物比1，2-加成產物穩定B.與0℃相比，40℃時1，3-丁二烯的轉化率增大C.從0℃升至40℃，1，2-加成正反應速率增大，1，4-加成正反應速率減小D.從0℃升至40℃，1，2-加成正反應速率的增大程度小于逆反應速率的增大程度四、瞬時反應速率1、基元反應——【質量作用定律】基元反應的反應速率與各反應物的濃度的冪的乘積成正比【速率常數】k與___________、___________、___________有關，與__________無關對于可逆反應

【拓展】復雜反應不一定例：【真題演練】（2018全國卷Ⅱ）在一定溫度下，測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為（k為速率常數）。在一定時，不同下積碳量隨時間的變化趨勢如圖所示，則、、從大到小的順序為______________。【拓展】例：（1） 快反應（2） 快反應（3） 慢反應例：（2014全國卷I）已知分解1molH2O2放出熱量98kJ，在含少量的溶液中，H2O2分解的機理為：；下列有關該反應的說法正確的是（）A.反應速率與的濃度有關 B.也是該反應的催化劑C.反應活化能等于98kJ/mol D.（2018全國卷I）F.Daniels等曾利用測壓法在剛性反應器中研究了25℃時N2O5(g)分解反應：其中NO2二聚為N2O4的反應可以迅速達到平衡。體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示[時，N2O5(g)完全分解]：t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1（1）研究表明，N2O5(g)分解的反應速率，t=62min時，測得體系中，則此時的p(N2O5)=___________kPa，v=__________kPa·min-1。（2）對于反應，R.A.Ogg提出如下反應歷程：第一步： 快速平衡第二步： 慢反應第三步： 快反應其中可近似認為第二步反應不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_________（填標號）A.v（第一步的逆反應）>v（第二步反應） B.反應的中間產物只有NO3C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效 D.第三步反應活化能較高2、零級反應（了解）反應速率與濃度__________的反應零級反應圖像為例：（2021遼寧卷）某溫度下，降冰片烯在鈦雜環丁烷催化下聚合，反應物濃度與催化劑濃度及時間關系如圖。已知反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期，下列說法錯誤的是（）A.其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應速率越大B.其他條件相同時，降冰片烯濃度越大，反應速率越大C.條件①，反應速率為0.012mol·L-1·min-1D.條件②，降冰片烯起始濃度為3.0mol·L-1時，半衰期為62.5min練：在一定條件下，N2O分解的部分實驗數據如表：反應時間/min01020304050c(N2O)/mol·L-10.1000.0900.0800.0700.0600.050反應時間/min60708090100c(N2O)/mol·L-10.0400.0300.0200.0100.000則下列說法正確的是（）A.N2O分解的反應方程式為B.N2O濃度越大，分解速率越大C.N2O初始濃度越大，半衰期越長D.反應相同時間，N2O初始濃度越大，轉化率越大五、綜合類問題影響因素：例：已知：亞鐵鹽溶液中存在反應，測定同濃度FeSO4溶液在不同pH條件下，Fe2+的氧化速率與時間的關系如圖（實驗過程中溶液溫度幾乎無變化）。反應初期，氧化速率都逐漸增大的原因可能是_________________________。練：1.燃煤煙氣中含有NOx，工業上常用亞氯酸鈉（NaClO2）對燃煤煙氣進行脫硝。已知：酸性條件下，會轉化成ClO2和。ClO2是黃綠色、易溶于水的氣體，具有強氧化性，能氧化NOx。在實驗室模擬脫硝過程：調節NaClO2吸收液的pH為5，向其中通入含NO的模擬煙氣。測得脫硝效率（即NO的吸收率）隨溫度變化的曲線如下圖所示。結合已知信息分析，溫度大于50℃時，隨溫度升高脫硝效率下降的原因是__________________________________。2.（2017北京海淀二模）研究表明：ClO2氧化SO2和NO反應歷程與下列反應有關。i.NO+ClO2=NO2+ClO ii.NO+ClO=NO2+Cliii.SO2+ClO2=SO3+ClO iv.SO2+ClO=SO3+Cl實驗測得：ClO2分別氧化純SO2和純NO的氧化率以及ClO2氧化SO2和NO混合氣中的SO2氧化率隨時間的變化情況如下圖所示。（1）結合上述信息，下列推論合理的是__________________。A.NO的存在會影響ClO2氧化SO2的反應速率B.ClO2氧化SO2的反應速率慢于ClO2氧化NO的反應速率C.反應i中生成的NO2可以加快ClO2氧化SO2的反應速率（2）結合反應歷程，分析混合氣中SO2氧化速率較純SO2氧化速率快的可能原因：____________________________________________________________________

第5、6講化學平衡定性與定量分析一、化學平衡狀態例：在恒溫恒壓條件下，在一密閉容器中發生，可以作為達化學平衡狀態的標志是___________________。A.I2、H2和HI的物質的量分數不再變化B.I2的消耗速率等于H2的生成速率C.H2、I2和HI的分子數之比為1：1：2D.速率關系為E.1molH-H斷裂同時2molH-I鍵斷裂F.容器內物質總物質的量不隨時間而變化G.混合氣體的總體積保持不變H.混合氣體的平均相對分子質量不再改變I.混合氣體的密度不再變化J.混合氣體的顏色不再改變二、化學平衡移動分析方法1、定性分析——勒·夏特列原理達到平衡后，如果改變影響化學平衡的一個外界條件，如濃度、溫度、壓強等，化學平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。（1）濃度增大反應物濃度，平衡向__________反應方向移動；（2）壓強增大壓強，平衡向__________反應方向移動（3）溫度升溫：平衡向__________反應方向移動（4）催化劑催化劑__________平衡移動2、定性分析——大同小異【概念辨析】“有利”和“不利”例：，改變溫度或壓強，平衡移動結果如下：N2轉化率↑平均相對分子質量↑（1）溫度對平衡的影響例：①ΔKK②ΔKK（2）壓強對平衡的影響例：①Δ（左>右）KK②Δ（左<右）KK3、定量分析——K、Q關系（1）化學平衡常數表達式平衡時，生成物濃度系數次冪的乘積除以反應物濃度系數次冪的乘積【注意】無特殊說明，平衡常數指濃度平衡常數Kc。K=K=含固體/純液體：K=水溶液中：K=（2）濃度商QcQc=（3）K、Q關系例：改變條件KQc平衡移動移走NH3壓縮體積升高溫度加入催化劑三、多個影響因素問題例：常溫常壓下，A、B、C、D均為氣體。A與B可發生可逆反應：。若將2molA和4molB混合充入體積可變的密閉容器中，在不同條件下達平衡時C的濃度如下：溫度/℃壓強/PaC平衡濃度/mol·L-1251×1051.0252×1051.8255×1056.0（1）該可逆反應中化學計量數n的取值范圍為___________。（2）5×105Pa時，D的狀態可能為___________。練：反應，在其他條件不變時，通過調節容器體積改變壓強，達平衡時如下表平衡狀態①②③容器體積/L402010.022a0.05a0.75a下列分析不正確的是（）A.①→②的過程中平衡發生了逆向移動B.①→③的過程中X的狀態發生了變化C.①→③的過程中A的轉化率不斷增大D.與①②相比，③中X的物質的量最大【質疑教材】N2O4無色氣體或液體，沸點21.2℃四、化學平衡定量分析1、三段式相關計算例：恒溫下，將amolN2與bmolH2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發生如下反應：，若反應進行到某時刻t時，，，l。則a：b=_________。2、連鎖反應計算【方法一】三段式法例：將固體NH4I置于密閉容器中，在某溫度下發生下列反應： ②當達到平衡時，，，則此溫度下反應①的平衡常數為__________。【方法二】守恒法例：將固體NH4I置于密閉容器中，在某溫度下發生下列反應：① ②當達到平衡時，，，則此溫度下反應①的平衡常數為__________。練：（2019天津卷）在1L真空密閉容器中加入amolPH4I固體，t°C發生如下反應：①②③達平衡時，體系中，，，則t°C時反應①的平衡常數K值為________________（用字母表示）。3、含投料比圖像問題——設數法例：煤制天然氣工藝是煤高效潔凈利用的新途徑之一（1）反應I：，通入的氧氣會與部分碳發生燃燒反應。請利用能量轉化及平衡移動原理說明通入氧氣的作用：_______________________________________________________。（2）反應Ⅱ：。下圖表示不同溫度條件下，煤氣化反應I發生后的汽氣比（水蒸氣與原料氣中CO物質的量之比）與CO平衡轉化率的變化關系。①判斷T1、T2和T3的大小關系：____________。②若煤氣化反應I發生后的汽氣比為0.8，經煤氣化反應I和水氣變換反應Ⅱ后，得到CO與H2的物質的量之比為1：3，則反應Ⅱ應選擇的溫度是___________（填“T1”“T2”或“T3”）。五、分壓平衡常數KP1、表達式例：2、道爾頓分壓定律3、分壓平衡常數相關計算問找比例（1）恒壓條件——四段式例：乙烯氣相直接水合反應如圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系[其中]。列式計算乙烯水合制乙醇反應在圖中A點的平衡常數_________________。（2）恒容條件——分壓三段式例：工業上對煙氣的脫硝是防止空氣污染重要的一步，工業上通常在高溫條件下，用CO來催化還原煙氣中的NO，方程式為：。恒定溫度下，向某恒容密閉容器中通入物質的量之比為1：1的NO、CO，此時容器壓強為。一段時間后達到平衡，N2的體積分數為25%，則該溫度下分壓平衡常數為_______________（用含的式子表示）。【拓展】體積分數平衡常數【注意】例：已知反應1：，反應2：，反應3：恒溫條件下，向反應容器中加入1.0molD，測得D的平衡轉化率為α。已知反應3的平衡常數，則平衡體系中B的物質的量為_________mol，反應1的平衡常數____________。練：（2022廣州一模）以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應如下：I.II.III.在5MPa下，按照投料，平衡時，CO和CH3OH在含碳產物中物質的量分數及CO2的轉化率隨溫度的變化如圖：①圖中代表CH3OH的曲線為__________（填“m”或“n”）。②解釋150～250°C范圍內CO2轉化率隨溫度升高而降低的原因__________________。③下列說法錯誤的是__________（填字母）。A.H2的平衡轉化率始終低于CO2的B.溫度越低，越有利于工業生產CH3OHC.加入選擇性高的催化劑，可提高CH3OH的平衡轉化率D.150-400°C范圍內，溫度升高，H2O的平衡產量先減小后增大④270°C時CO的分壓為_________，反應Ⅱ的平衡常數為________________（列出算式）。練：（2021全國甲卷）二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為：，合成總反應在起始物時，在不同條件下達到平衡，設體系中甲醇的物質的量分數為x(CH3OH)，在t=250°C下的x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t如圖所示。用各物質的平衡分壓表示總反應的平衡常數，表達式____________；②圖中對應等壓過程的曲線是_________，判斷的理由是________________；③當x(CH3OH)=0.10時，CO2的平衡轉化率_________，反應條件可能為_________或_________。

第7講速率平衡綜合問題一、平衡常數K與速率常數k例：基元反應例：N2O4與NO2轉換的方程式為，上述反應中，正反應速率，逆反應速率，其中k正、k逆為速率常數，則為__________（以k正、k逆表示）。練：(2018全國卷Ⅲ)對于反應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轉化率隨時間變化的結果如圖所示。①343K時反應的平衡轉化率a=__________%。平衡常數K343K=________(保留2位小數)。②比較a、b處反應速率大小：________。（填“大于”“小于”或“等于”）。反應速率，k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數，x為物質的量分數，計算a處的___________（保留1位小數）。二、速率與平衡綜合問題1、工業條件的選擇欲速則不達例：實際生產條件選擇：溫度：壓強： 2、生產效率問題平衡轉化率：達平衡時，反應物轉化的量與初始量的比值時空轉化率：任一時刻，反應物轉化的量與初始量的比值例：右圖為在一定時間內反應中N2實際轉化率隨溫度變化的圖像，分析該曲線先升高后降低的原因______________________________________________。【模型拆解】前半段_________主導，后半段_________主導練：（2019江蘇卷改）在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下，催化反應相同時間，測得不同溫度下NO轉化為NO2的轉化率如圖中實線所示（圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉化率隨溫度的變化）。320℃之前，NO轉化率隨溫度先升高后后降低的原因_______________________________。無催化劑，最高點有催化劑，最高點練：甲酸甲酯制備反應為，相同的5min內，容積固定的密閉容器中，不同溫度下進行[起始投料比均為1]，測得CO的轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說法中不正確的是（）A.70～80℃，CO轉化率隨溫度升高而增大，其原因是升高溫度反應速率增大B.5min末，d點瞬時反應速率v正<v逆C.d點和e點的平衡常數：D.a點對應的CO的轉化率與CH3OH的轉化率相同3、主副反應競爭問題（1）主副反應相互影響例：“丁烯裂解法”生產丙烯過程中會有生成乙烯的副反應發生。反應如下：主反應：；副反應：隨壓強增大平衡體系中丙烯的百分含量呈上升趨勢，從平衡角度解釋其原因是__________________________________________________________________。練：CO2加氫合成C2H4，該轉化分為兩步進行：第一步：第二步：右圖是其他條件一定時，反應溫度對CO2平衡轉化率影響的曲線。在溫度低于約650℃時，CO2的平衡轉化率隨著溫度升高而減小的原因是________________________。（2）催化劑的選擇例：研究表明CO2加氫可以合成甲醇。CO2和H2可發生如下兩個反應：I.Ⅱ.（1）研究溫度對于甲醇產率的影響。在210～290℃，保持原料氣中CO2和H2的投料比不變，按一定流速通過催化劑甲，主要發生反應I，得到甲醇的實際產率、平衡產率與溫度的關系如右圖所示。則________0（2）某實驗控制壓強一定，CO2和H2初始投料比一定，按一定流速通過催化劑乙，經過相同時間測得如下實驗數據（反應未達到平衡狀態）：T/KCO2實際轉化率/%甲醇選擇性[注]/%54312.342.355315.339.1【注】甲醇選擇性：轉化的CO2中生成甲醇的百分比表中實驗數據表明，升高溫度，CO2的實際轉化率提高而甲醇的選擇性降低，其原因是_____________________________________________________________。4、速率平衡圖像分析例：（2019全國卷Ⅰ改）水煤氣變換是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業領域中。已知該反應在721℃時，K>1，Shoichi研究了467℃、489℃時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變化關系（如下圖所示），催化劑為氧化鐵，實驗初始時體系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。計算曲線a的反應在30～90min內的平均速率__________kPa·min-1。467℃時PH2和PCO隨時間變化關系的曲線分別是__________、___________。489℃時PH2和PCO隨時間變化關系的曲線分別是__________、___________。練：（2020全國卷Ⅲ）二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領域。回答下列問題：（1）CO2催化加氫生成乙烯和水的反應中，產物的物質的量之比___________。當反應達到平衡時，若增大壓強，則___________（填“變大”“變小”或“不變”）。（2）理論計算表明，原料初始組成，在體系壓強為0.1MPa，反應達到平衡時，四種組分的物質的量分數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反應的△H______0（填“大于”或“小于”）。（3）根據圖中點A（440K，0.39），計算該溫度時反應的平衡常數：_______（4）二氧化碳催化加氫合成乙烯反應往往伴隨副反應，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強條件下，為了提高反應速率和乙烯選擇性，應當___________。

第8講速率平衡圖像問題一、速率相關圖像1、圖例：無斷某側變濃度有斷溫壓選一處直線催化或壓強變壓要看計量數例：如圖表示反應在某一時間段中反應速率與反應過程的曲線關系圖（平衡移動時只改變一個變量）。則下列說法錯誤的是（）A.t3時為溫度升高B.t3時為加入催化劑C.t4時為溫度降低D.過程中氨的含量最低段為t5～t62、圖例：一定溫度下，將1molX和1molY氣體充入2L恒容密閉容器，發生反應，t1時達到平衡。在t2、t3時刻分別改變反應的一個條件，測得容器中氣體Z的濃度隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是（）A.反應方程式中的m=1B.t2時刻改變的條件是使用催化劑C.t3時刻改變的條件是移去少量物質QD.t1～t3間該反應的平衡常數均為4練：（多選）已知NO2和N2O4可以相互轉化：。現將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中，反應物濃度隨時間變化關系如下圖所示。下列說法不正確的是（）A.X與Y兩條曲線中，Y表示N2O4濃度隨時間的變化B.a、b、c、d四個點中，表示化學反應處于平衡狀態的點是a點C.25～30min內用NO2表示的平均化學反應速率是0.08mol·L-1·min-1D.反應進行至25min時，曲線發生變化的原因是增加N2O4濃度3、多反應圖像找__________關系例：（2021廣東卷）反應X=2Z經歷兩步：①X→Y；②Y→22。反應體系中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為隨t的變化曲線B.t1時，C.t2時，Y的消耗速率大于生成速率D.t3后，練：（2021河北卷）室溫下，某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等，同時發生以下兩個反應：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反應①的速率可表示為，反應②的速率可表示為（k1、k2為速率常數）。反應體系中組分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，Y的平均反應速率為6.67×103mol·L-1·min-1B.反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C.如果反應能進行到底，反應結束時62.5%的M轉化為ZD.反應①的活化能比反應②的活化能大練：（2020江蘇卷）CH4與CO2重整生成H2和CO的過程中主要發生下列反應在恒壓、反應物起始物質的量比條件下，CH4和CO2的平衡轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關說法正確的是（）A.升高溫度、增大壓強均有利于提高CH4的平衡轉化率B.曲線A表示CH4的平衡轉化率隨溫度的變化C.相同條件下，改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊D.恒壓、800K、條件下，反應至CH4轉化率達到X點的值，改變除溫度外的特定條件繼續反應，CH4轉化率能達到Y點的值二、平衡相關圖像大同小異1、T、P雙變量圖像例：已知：，其他條件相同時，分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強（p1、p2）下隨溫度變化的曲線，下列說法不正確的是（）A.B.該反應的△H<0C.A、B兩點的平衡常數：D.A、B兩點的化學反應速率：練：已知；。平衡體系的總質量m（總）與總物質的量n（總）之比在不同溫度下隨壓強的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是（）A.溫度：B.平衡常數：C.反應速率：D.當時，練：（2020山東卷）探究CH3OH合成反應化學平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應如下：I.II.Ⅲ.不同壓強下，按照投料，實驗測定CO2的平衡轉化率和CH3OH的平衡產率隨溫度的變化關系如下圖所示。（1）其中縱坐標表示CO2平衡轉化率的是圖________（填“甲”或“乙”）；壓強p1、p2、p3由大到小的順序為________；圖乙中T1溫度時，三條曲線幾乎交于一點的原因是______________________________________________。（2）為同時提高CO2的平衡轉化率和CH3OH的平衡產率，應選擇的反應條件為____________（填標號）。A.低溫、高壓 B.高溫、低壓 C.低溫、低壓 D.高溫、高壓2、圖像例：（2021山東卷）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制得，體系中同時存在如圖反應：反應I： 反應Ⅱ：反應Ⅲ：（1）反應I、I、Ⅲ以物質的量分數表示的平衡常數Kx與溫度T變化關系如圖所示。據圖判斷，的數值范圍是____________（填標號）。A. B.C. D.（2）為研究反應體系的動力學行為，向盛有四氫呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制溫度為353K，A、B物質的量濃度c隨反應時間t的變化如圖所示。代表B的變化曲線為_______（填“X”或“Y”）；t=100s時，反應III的正反應速率v正_______逆反應速率v逆（填“>”<或“=”）。

第9、10講等效平衡等效平衡：同一化學平衡過程，采用不同的投料方式，最終達到相同的效果。一、達到等效平衡的方式1.等溫等容例：I130II002III260IV0.51.51I與Ⅱ__________，Ⅰ與Ⅲ__________，I與Ⅳ__________。（1）達平衡時①：I________II②：I________II③容器內氣體壓強：I________II（2）達平衡時反應物轉化率、吸放熱對比①反應物轉化率：②反應吸收或放出的熱量：QIQII③投料Ⅳ達平衡時的、Q（3）若起始投料為a、b、c，平衡后與I相同，則a、b、c滿足__________。I120II0.51.51III240I與Ⅱ_______，I與Ⅲ_______。達平衡時：：I________III：I________III容器內氣體壓強：I________IIIH2轉化率：若起始投料為a、b、c，平衡后與I相同，則a、b、c滿足_____________。2.等溫等壓等效條件：例：I130II262I與Ⅱ_________。達平衡時：：I________II：I________II練：1.在一個1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發生下述反應：達到平衡時，C的體積分數為a。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達到平衡后，C的體分數為a是（）A.3molC+1molD B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.1molA+0.5molB+1.5molC D.4molA+2molB2.某溫度下，向某密閉容器中加入1molN2和3molH2，使之反應合成NH3，平衡后測得NH3的體積分數為m。若T不變，只改變起始加入量，使之反應平衡后NH3的體積分數仍為m，若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示應滿足：（1）恒定T、V：①若X=0，Y=0，則Z=__________。②若X=0.75，Y=_________，Z=________。（2）恒定T、p：①若X=0，Y=0，則Z=________。②若X=0.75，Y=_________，Z=________。3.將等物質的量的X、Y氣體充入一個密閉容器中，在一定條件下發生如下反應并達到平衡：。當改變某個條件并達到新平衡后，下列敘述正確的是（）A.升高溫度，X的體積分數減小B.增大壓強（縮小容器體積），Z的濃度不變C.保持容器體積不變，充入一定量的惰性氣體，Y的濃度不變D.保持容器體積不變，充入一定量的Z，X的體積分數增大二、等效平衡解題思路1.可比模型思維例：（2021湖南卷）已知：，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和3molB發生反應，t1時達到平衡狀態I，在t2時改變某一條件，t3時重新達到平衡狀態II，正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是（）A.容器內壓強不變，表明反應達到平衡B.t2時改變的條件：向容器中加入CC.平衡時A的體積分數D.平衡常數K：K(Ⅱ)<K(I)2.倍增倍減模型恒溫恒容條件下，投料量加倍（或減倍），結果相當于加壓（或減壓）例：I130II260達平衡時，NH3的體積分數：I________II例：A為恒壓密閉容器，B為恒容密閉容器。起始時向這兩個容器中分別充入等量的體積比為2：1的SO2和O2的混合氣體，并使A和B的容積相等。恒溫條件下發生反應：。（1）達到平衡時所需要的時間A容器比B容器__________，A容器中SO2的轉化率比B容器__________。（2）達平衡后，若向兩容器中通入等量的原反應氣體，達到平衡時，A容器SO3物質的量分數________；B容器中SO3的物質的量分數________。3.倍增倍減模型拓展例：I130II260達平衡時，NH3的體積分