20、測]
1．對于可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，下列研究目的和示意圖相符的是( )
解析：選C。(1)根據(jù)達到平衡時間長短判斷反應(yīng)速率大小。(2)根據(jù)轉(zhuǎn)化率大小以及正、逆反應(yīng)速率關(guān)系判斷平衡移動方向。
2．下列各圖是溫度(或壓強)對2A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g) ΔH>0的正、逆反應(yīng)速率的影響，曲線交點表示建立平衡時的溫度或壓強，其中正確的是( )
解析：選A。曲線交點表示建立平衡時的溫度或壓強，升高溫度，增大壓強，v正、v逆均增大，B中v逆和D中v正、v逆均減小，則B、D項均錯誤；可逆反應(yīng)：2A(s)＋2B
21、(g)2C(g)＋D(g) ΔH>0的正反應(yīng)是一個氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，則升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，故v正>v逆，A項正確；增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，故v逆>v正，C項錯誤。
(1)在圖像題中一定要注意看清橫、縱坐標(biāo)表示的意義及圖像中曲線的變化趨勢。
(2)不要忽視圖像中的比例關(guān)系，比例關(guān)系一般涉及計算問題。
(3)有些圖像中曲線的斜率可以反映出變化的程度，不要忽視。
[2015·高考全國卷Ⅱ，27(3)]甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇。發(fā)生的主要反應(yīng)如下：
①CO(g)＋2H2(g)
22、CH3OH(g) ΔH1<0
②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2<0
③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3>0
合成氣組成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60時，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強的關(guān)系如圖所示。α(CO)值隨溫度升高而________(填“增大”或“減小”)，其原因是________________________________________________________________________
__________________________________________
23、______________________________
________________________________________________________________________；
圖中的壓強由大到小為________，其判斷理由是________________________________
________________________________________________________________________
____________________________________________________________
24、____________。
[解析] 由圖可知，壓強一定時，CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小，其原因是反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，減少CO的消耗，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動，又使產(chǎn)生CO的量增大，而總結(jié)果是隨溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率減小。反應(yīng)①的正反應(yīng)為氣體總分子數(shù)減小的反應(yīng)，溫度一定時，增大壓強，平衡正向移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，而反應(yīng)③為氣體總分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強的影響，因此增大壓強時，CO的轉(zhuǎn)化率提高，故壓強p1、p2、p3的關(guān)系為p1＜p2＜p3。
[答案] 減小 升高溫度時，反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡逆向移動，使得體系中CO的量增大
25、；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡正向移動，又使產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低 p3＞p2＞p1 相同溫度下，由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強影響。故增大壓強時，CO的轉(zhuǎn)化率提高
已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 025 kJ/mol。若反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量相同，下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是( )
解析：選C。正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率增大，先達到平衡，但平衡左移，NO含量降低，A項正確，C項錯誤；正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)
26、，增大壓強，反應(yīng)速率增大，先達到平衡，但平衡左移，NO含量降低，B項正確；加入催化劑可加快反應(yīng)速率，縮短到達平衡的時間，但不影響平衡的移動，即NO含量不變，D項正確。
解化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像題的思路
——“一看、二想、三判斷”
(1)一看——看圖像。①看軸：弄清縱、橫坐標(biāo)的含義；②看線：弄清線的走向、變化趨勢及線的斜率；③看點：弄清曲線上起點、拐點、交點、最高點與最低點的含義；④看量的變化：弄清是濃度變化、溫度變化、壓強變化還是轉(zhuǎn)化率變化；⑤看是否需要作輔助線，如等溫線、等壓線等。
(2)二想——想規(guī)律。聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。
(3)三判斷——通過
27、將圖像分析和理論分析相結(jié)合，作出正確判斷。
物質(zhì)的量(濃度)、速率—時間圖像
1．在一定條件下，N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下：
反應(yīng)時間/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c(N2O)/(mol·L－1)
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
如圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是( )
(注：圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應(yīng)時間，c1、c2均表示N2O初始濃度且c1＜c2)
28、
解析：選A。分析實驗數(shù)據(jù)可看出，相同時間間隔內(nèi)，N2O物質(zhì)的量濃度變化值相同，可得出結(jié)論：N2O的分解速率與其物質(zhì)的量濃度無關(guān)，故A項正確，B項錯誤。分析數(shù)據(jù)可知：
0．100 mol·L－1→0.050 mol·L－1時間為50 min，
0．080 mol·L－1→0.040 mol·L－1時間為40 min，
0．060 mol·L－1→0.030 mol·L－1時間為30 min，
0．040 mol·L－1→0.020 mol·L－1時間為20 min，
0．020 mol·L－1→0.010 mol·L－1時間為10 min，
所以隨著N2O物質(zhì)的量濃度的增大，
29、半衰期增大，故C項錯誤。轉(zhuǎn)化率相等的情況下，濃度越大，所需時間越長，故D項錯誤。
2．25 ℃時，在體積為2 L的密閉容器中，氣態(tài)物質(zhì)A、B、C的物質(zhì)的量n(mol)隨時間t的變化如圖所示，已知達到平衡后，降低溫度，A的轉(zhuǎn)化率增大。
(1)根據(jù)上圖中數(shù)據(jù)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________。此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K＝________，從反應(yīng)開始到第一次平衡時的平均速率v(A)為____________。
(2)在5～7 min內(nèi)，若K值不變，則此處曲線變化的原因是________________________。
(3)下圖表示此反應(yīng)的反應(yīng)
30、速率v和時間t的關(guān)系圖：
各階段的平衡常數(shù)如下表所示：
t2～t3
t4～t5
t5～t6
t7～t8
K1
K2
K3
K4
K1、K2、K3、K4之間的關(guān)系為______________________________________________
(用“>”“<”或“＝”連接)。A的轉(zhuǎn)化率最大的一段時間是________。
解析：(1)由圖中曲線變化情況可知：A和B是反應(yīng)物，C是生成物，再由物質(zhì)的量的變化值可得化學(xué)計量數(shù)之比，由此可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式及其平衡常數(shù)表達式，v(A)＝＝0.05 mol·L－1·min－1。(2)根據(jù)已知，反應(yīng)達到平衡后，降低溫
31、度，A的轉(zhuǎn)化率增大，可知正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。在5～7 min內(nèi)，K值不變，說明平衡移動不是由溫度引起的，因此改變的條件只能是增大壓強。(3)根據(jù)速率－時間圖分析，t3處改變的條件是升溫，t5處改變的條件是使用催化劑，t6處改變的條件是減壓，因此有K1>K2＝K3＝K4。由于整個過程條件的改變均造成轉(zhuǎn)化率減小，所以轉(zhuǎn)化率最大的一段時間為開始建立平衡的t2～t3段。
答案：(1)A＋2B2C 0.05 mol·L－1·min－1 (2)增大壓強 (3)K1>K2＝K3＝K4 t2～t3
百分含量(物質(zhì)的量)—時間—溫度(壓強)圖像
3．可逆反應(yīng)：aA(s)＋bB(g)cC(g)＋d
32、D(g) ΔH＝Q kJ·mol－1，反應(yīng)過程中，當(dāng)其他條件不變時，某物質(zhì)在混合物中的百分含量與溫度(T)、壓強(p)的關(guān)系如圖所示，據(jù)圖分析，以下說法正確的是( )
A．T1>T2，ΔH>0
B．T10
C．p1>p2，a＋b＝c＋d
D．p1T1，且由T1→T2時，C%減小，即升溫平衡左移，故此反應(yīng)的ΔH<0，所以A、B項均錯誤；由圖2知，p2>p1且壓強改變B%不變，說明壓強改變對此平衡無影響，由于A為固體，故b＝c＋d，所以D項正確，C項錯誤。
4．(2018·福州高三適應(yīng)性考試)在密閉容器中通入NO和CO
33、各2 mol發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，容器內(nèi)CO2的物質(zhì)的量隨溫度(T)、壓強(p)和時間(t)的變化曲線如圖所示。以下說法合理的是( )
A．溫度T2＞T1
B．壓強p2＞p1
C．曲線Ⅱ表示NO平衡轉(zhuǎn)化率為25%
D．該反應(yīng)的焓變ΔH＜0
解析：選D。由Ⅰ和Ⅲ，溫度相同，“先拐先平”，所以p1>p2，B項錯誤；由Ⅱ和Ⅲ，壓強相同，T1>T2，A項錯誤；Ⅱ→Ⅲ，溫度升高，n(CO2)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，說明逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱，D項正確；曲線Ⅱ表示NO的平衡轉(zhuǎn)化率為75%，C項錯誤。
恒溫(恒壓)線圖像分析
5．用CO
34、合成甲醇(CH3OH)的化學(xué)方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0，按照相同的物質(zhì)的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A．溫度：T1＞T2＞T3
B．正反應(yīng)速率：v(b)＞v(d) v(a)＞v(c)
C．平衡常數(shù)：K(a)＞K(c) K(b)＝K(d)
D．平均摩爾質(zhì)量：M(b)＞M(d) M(a)＜M(c)
解析：選C。正反應(yīng)放熱，相同壓強下，溫度越高，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越小，反應(yīng)速率越大，故T1v(d)，A、
35、B項錯誤；正反應(yīng)放熱，溫度升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故有K(a)>K(c)，K(b)＝K(d)，C項正確；CO的平衡轉(zhuǎn)化率越大，正向進行程度越大，氣體的物質(zhì)的量越少，平均摩爾質(zhì)量越大，M(a)>M(c)，D項錯誤。
6．(2018·湛江高三檢測)研究和開發(fā)CO2和CO的創(chuàng)新利用是環(huán)境保護和資源利用雙贏的課題。
CO可用于合成甲醇。在壓強為0.1 MPa條件下，在體積為b L的密閉容器中充入a mol CO和2a mol H2，在催化劑作用下合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。
平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖：
(1)該反
36、應(yīng)屬于________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)100 ℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)：K＝________(用含a、b的代數(shù)式表示)。若一個可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K值很大，對此反應(yīng)的說法正確的是________(填序號)。
a．該反應(yīng)使用催化劑意義不大
b．該反應(yīng)發(fā)生將在很短時間內(nèi)完成
c．該反應(yīng)達到平衡時至少有一種反應(yīng)物百分含量很小
d．該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)
(3)在溫度和容積不變的情況下，再向平衡體系中充入a mol CO、2a mol H2，達到平衡時CO轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”“不變”或“減小”，下同)，平衡常數(shù)________。
(4)在某溫度下，向一容
37、積不變的密閉容器中充入2.5 mol CO、7.5 mol H2，反應(yīng)生成CH3OH(g)，達到平衡時，CO轉(zhuǎn)化率為90%，此時容器內(nèi)壓強為開始時壓強的________倍。
解析：(1)同一壓強下，CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(2)100 ℃時CO的轉(zhuǎn)化率為0.5，列式求算：
CO(g) ＋ 2H2(g)CH3OH(g)
起始 a mol 2a mol 0
轉(zhuǎn)化 0.5a mol a mol 0.5a mol
平衡 0.5a mol a mol 0.5a mol
K等于平衡時生成物濃度冪之積除以反
38、應(yīng)物濃度冪之積，求得K＝b2/a2；反應(yīng)的K值大只能說明反應(yīng)進行的程度大，不能確定其反應(yīng)速率的大小，也不能確定反應(yīng)是吸熱還是放熱。
(3)由于該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，再通入a mol CO、2a mol H2相當(dāng)于增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以CO轉(zhuǎn)化率增大，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，所以不會改變。
(4) CO(g)?。?H2(g)CH3OH(g)
起始 2.5 mol 7.5 mol 0
轉(zhuǎn)化 2.25 mol 4.5 mol 2.25 mol
平衡 0.25 mol 3 mol
39、 2.25 mol
由于恒溫、恒容下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，平衡時的總物質(zhì)的量為5.5 mol，起始時為10 mol，所以平衡時壓強為起始時的0.55倍。
答案：(1)放熱 (2)b2/a2 c (3)增大 不變 (4)0.55
有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題的分析方法
(1)認清坐標(biāo)系：弄清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與勒夏特列原理結(jié)合進行分析。
(2)緊扣可逆反應(yīng)的特征：弄清正反應(yīng)是吸熱還是放熱，體積是增大、減小還是不變，有無固體、純液體參與或生成等。
(3)看清變化：看清反應(yīng)速率的變化及變化量的大小，在條件與變化之間搭橋?？辞迤瘘c、拐點、終點，看清曲線的變化趨勢
40、。
(4)先拐先平：例如，在轉(zhuǎn)化率—時間圖像上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該變化是由溫度高還是壓強大引起的。
(5)定一議二：當(dāng)圖像中有三個量時，先固定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系。
[課后達標(biāo)檢測]
一、選擇題
1．CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH<0，現(xiàn)利用此反應(yīng)，擬設(shè)計一種環(huán)保裝置，用來消除汽車尾氣對大氣的污染，下列設(shè)計方案可以提高尾氣處理效果的是( )
①選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎、谔岣哐b置溫度?、劢档脱b置的壓強?、苎b置中放入堿石灰
A．①③
41、 B．②④
C．①④ D．②③
解析：選C。①選用適當(dāng)催化劑雖不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但能加快反應(yīng)速率，正確；②因為該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，錯誤；③該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，因此降低壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，錯誤；④裝置中放入堿石灰能吸收CO2，使CO2的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動，正確。
2．下列各項與化學(xué)平衡移動原理無關(guān)的是( )
A．收集氯氣用排飽和食鹽水的方法
B．加催化劑，使N2和H2在一定的條件下轉(zhuǎn)化為NH3
C．可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣
D．加壓條件下有利于SO2和O2反應(yīng)生成SO3
解析
42、：選B。使用催化劑對化學(xué)平衡移動無影響，與化學(xué)平衡移動原理無關(guān)，故選B。
3．為了探究外界條件對反應(yīng)：aX(g)＋bY(g)cZ(g)的影響，以X和Y物質(zhì)的量比為a∶b開始反應(yīng)，通過實驗得到不同條件下達到平衡時Z的物質(zhì)的量分數(shù)，實驗結(jié)果如圖所示。以下判斷正確的是( )
A．ΔH>0，a＋b>c B．ΔH>0，a＋bc D．ΔH<0，a＋b
43、反應(yīng)。
4．(2015·高考上海卷)對于合成氨反應(yīng)，達到平衡后，以下分析正確的是( )
A．升高溫度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
B．增大壓強，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
C．減小反應(yīng)物濃度，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
D．加入催化劑，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
解析：選B。A.合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大，但是溫度對吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，所以對該反應(yīng)來說，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，錯誤。B.合成氨的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，正確。C.減小反應(yīng)物濃度，使正反應(yīng)的反應(yīng)速率瞬間減小，由于生成物的濃度
44、沒有變化，所以逆反應(yīng)的反應(yīng)速率瞬間不變，然后逐漸減小，故減小反應(yīng)物濃度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，錯誤。D.加入催化劑，對正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響相同，錯誤。
5．可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g)＋pC(s) ΔH＝Q，溫度和壓強的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響分別符合圖中的兩個圖像，以下敘述正確的是( )
A．m>n，Q >0 B．m>n＋p，Q >0
C．m>n，Q <0 D．mv正，平衡向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即Q<0；壓強增大，v正、v逆都增大，且v正>v逆，平衡向正反應(yīng)
45、方向移動，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，即m>n，C正確。
6．(2017·高考海南卷改編)已知反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0。在一定溫度和壓強下于密閉容器中，反應(yīng)達到平衡。下列敘述正確的是( )
A．升高溫度，K增大
B．減小壓強，n(CO2)增加
C．更換高效催化劑，α(CO)增大
D．充入一定量的氮氣，n(H2)不變
解析：選D。A.此反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，即升高溫度，K減小，故A說法錯誤；B.反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，因此減小壓強，平衡不移動，即n(CO2)不變，故B說法錯誤；C.催
46、化劑對化學(xué)平衡移動無影響，因此CO的轉(zhuǎn)化率不變，故C說法錯誤；D.恒壓下，充入N2，容器的體積增大，組分濃度降低，但化學(xué)反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不變，因此化學(xué)平衡不移動，n(H2)不變，故D說法正確。
7．處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g) ΔH>0，不改變其他條件的情況下合理的說法是( )
A．加入催化劑，反應(yīng)路徑將發(fā)生改變，ΔH也將隨之改變
B．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，H2S分解率也增大
C．增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，將引起體系溫度降低
D．若體系恒容，注入一些H2后達新平衡，H2濃度將減小
解析：選B。催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率也能改變反
47、應(yīng)路徑，但焓變與反應(yīng)路徑無關(guān)，A項錯誤；溫度升高，正、逆反應(yīng)速率均增大，因ΔH>0，故平衡正向移動，H2S分解率增大，B項正確；該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強平衡逆向移動，逆向反應(yīng)是放熱反應(yīng)，會使體系溫度升高，C項錯誤；恒容體系中注入H2，平衡將向H2濃度降低的方向移動，但最終H2的濃度仍比原來的大，D項錯誤。
8．(2018·黃岡高三質(zhì)檢)T ℃時在2 L密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成Z(g)。反應(yīng)過程中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化如圖1所示；若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2，Y的體積百分含量與時間的關(guān)系如圖2所示。下列分析正確的是( )
A．容器中發(fā)生的反應(yīng)
48、可表示為3X(g)＋Y(g)4Z(g)
B．0～3 min內(nèi)，v(X)＝0.2 mol·L－1·min－1
C．若改變條件，使反應(yīng)進程如圖3所示，則改變的條件可能是增大壓強
D．其他條件不變時升高溫度，v(正)、v(逆)都增大，且重新達到平衡前v(正)>v(逆)
解析：選D。A項，由圖中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化可知反應(yīng)為3X(g)＋Y(g)2Z(g)，錯誤；B項，0～3 min內(nèi)，v(X)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，錯誤；C項，圖3與圖1相比，限度沒有變，只是縮短了到達平衡的時間，若增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，錯誤；D項，由圖2可知T2>T1，升高溫度，Y的百分
49、含量減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，v(正)>v(逆)，正確。
9．(2015·高考天津卷)某溫度下，在2 L的密閉容器中，加入1 mol X(g)和 2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)：
X(g)＋mY(g)3Z(g)
平衡時，X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g)，再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數(shù)不變。下列敘述不正確的是( )
A．m＝2
B．兩次平衡的平衡常數(shù)相同
C．X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1
D．第二次平衡時，Z的濃度為0.4 mol·L－1
解析：選D。A.根據(jù)再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z的體
50、積分數(shù)不變，可知該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，因此m＝2。B.由于溫度沒有變化，故兩次平衡的平衡常數(shù)不變。C.因為是按照化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比充入的反應(yīng)物，因此二者的平衡轉(zhuǎn)化率相等。D.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量與反應(yīng)前一樣，都為4 mol，而平衡后Z的體積分數(shù)為10%，故平衡時Z的物質(zhì)的量為4 mol×10%＝0.4 mol，容器體積為2 L，則Z的濃度為0.2 mol·L－1。
10．在三個容積均為1 L的密閉容器中以不同的氫碳比[n(H2)/n(CO2)]充入H2和CO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H
51、2O(g) ΔH。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示：
下列說法正確的是( )
A．該反應(yīng)的ΔH>0
B．氫碳比：①＜②
C．在氫碳比為2.0時，Q點v(正)＜v(逆)
D．若起始時，CO2、H2濃度分別為0.5 mol·L－1和1.0 mol·L－1，則可得P點對應(yīng)溫度的平衡常數(shù)的值為512
解析：選D。A項，由圖像可知，隨溫度的升高，CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，錯誤；B項，相同溫度時，①中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率高，說明氫碳比高(提高H2的比例，平衡正向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率高)，錯誤；C項，相同溫度下，氫碳比為2.0時
52、，平衡點是P點，Q點到P點，CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動，v(正)>v(逆)，錯誤；D項，
2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)
0.5 1.0 0 0
0.25 0.75 0.125 0.5
0.25 0.25 0.125 0.5
K＝＝＝512，正確。
二、非選擇題
11．高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)。
已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：
溫度/℃
1 000
1
53、 150
1 300
平衡常數(shù)
4.0
3.7
3.5
請回答下列問題：
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K＝________，ΔH______0(填“>”“<”或“＝”)。
(2)在一個容積為10 L的密閉容器中，1 000 ℃時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反應(yīng)經(jīng)過10 min后達到平衡。求該時間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CO2)＝______________，CO的平衡轉(zhuǎn)化率＝________。
(3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_______________________________。
A．減少Fe的量
B．增加Fe2O
54、3的量
C．移出部分CO2
D．升高反應(yīng)溫度
E．減小容器的容積
F．加入合適的催化劑
解析：(1)根據(jù)表中平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，溫度越高，平衡常數(shù)越小，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0；Fe2O3、Fe都是固體，不出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達式中，則K＝。
(2)設(shè)平衡后轉(zhuǎn)化的CO濃度為x mol·L－1，
Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)
起始/mol·L－1 0.1 0.1
轉(zhuǎn)化/mol·L－1 x x
平衡/mol·L－1
55、 0.1－x 0.1＋x
1 000 ℃時，K＝＝4.0，x＝0.06。則v(CO2)＝＝＝0.006 mol·L－1·min－1。
CO的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%＝60%。
(3)對于題中反應(yīng)，由于Fe、Fe2O3是固體，改變其用量不影響平衡；由于此反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，減小容器容積，對平衡無影響；催化劑不影響平衡；移出部分CO2，平衡右移，CO平衡轉(zhuǎn)化率增大；升高反應(yīng)溫度，平衡左移，CO平衡轉(zhuǎn)化率減小。
答案：(1) <
(2)0.006 mol·L－1·min－1 60%
(3)C
12．(2015·高考廣東卷)用O2將HCl轉(zhuǎn)
56、化為Cl2，可提高效益，減少污染。 傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)，總反應(yīng)是2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g) ΔH。新型RuO2催化劑對上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應(yīng)具有更好的催化活性。
(1)實驗測得在一定壓強下，總反應(yīng)的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的αHCl～T曲線如圖，則總反應(yīng)的ΔH________0(填“＞”“＝”或“＜”)；A、B兩點的平衡常數(shù)K(A)與K(B)中較大的是________。
(2)在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大，畫出相應(yīng)αHCl～T曲線的示意圖，并簡要說明理由：________________________________
57、________________________________。
(3)下列措施中，有利于提高αHCl的有________。
A．增大n(HCl)
B．增大n(O2)
C．使用更好的催化劑
D．移去H2O
解析：(1)根據(jù)圖像可知，升高溫度，HCl平衡轉(zhuǎn)化率降低，即升高溫度，平衡逆向移動，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即ΔH＜0；B點表示的HCl轉(zhuǎn)化率比A點的低，所以K(A)大于K(B)。(2)溫度相同時，增大壓強，平衡正向移動，HCl平衡轉(zhuǎn)化率增大，因此曲線應(yīng)在原曲線上方。(3)A選項中增大HCl的物質(zhì)的量，平衡正向移動，但HCl轉(zhuǎn)化率減小，所以錯誤；B選項中增大O2的物質(zhì)的量，平衡正
58、向移動，HCl轉(zhuǎn)化率增大，所以正確；C選項中催化劑不能改變平衡狀態(tài)，所以錯誤；D選項中移去水，平衡正向移動，HCl轉(zhuǎn)化率增大，所以正確。
答案：(1)＜ K(A) (2)溫度相同的條件下，增大壓強平衡正向移動，平衡時HCl的轉(zhuǎn)化率增大，因此曲線應(yīng)在原曲線上方
(3)BD
13．(2015·高考山東卷)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能，在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。
(1)一定溫度下，某貯氫合金(M)的貯氫過程如下所示，縱軸為平衡時氫氣的壓強(p)，橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比(H/M)。
在OA段，氫溶解于M中形成固溶體MHx，隨著氫氣壓強的增大，H/M逐漸增大；
59、在AB段，MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy，氫化反應(yīng)方程式為zMHx(s)＋H2(g)zMHy(s) ΔH1()；在B點，氫化反應(yīng)結(jié)束，進一步增大氫氣壓強，H/M幾乎不變。反應(yīng)()中z＝________(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時，2 g 某合金4 min 內(nèi)吸收氫氣240 mL，吸氫速率v＝________mL·g－1·min－1。反應(yīng)(Ⅰ)的焓變ΔH1________0(填“＞”“＝”或“＜”)。
(2)η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例，則溫度為T1、T2時，η(T1)________η(T2)(填“＞”“＝”或“＜”)。當(dāng)反應(yīng)(
60、Ⅰ)處于圖中a點時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，達平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于圖中的________點(填“b”“c”或“d”)，該貯氫合金可通過__________或__________的方式釋放氫氣。
(3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng)。溫度為T時，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
61、_
________________________________________________________________________。
已知溫度為T時：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝165 kJ·mol－1
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1
解析：(1)在反應(yīng)(Ⅰ)中，zMHx(s)＋H2(g)zMHy(s)，由方程式兩邊氫原子個數(shù)守恒得zx＋2＝zy，z＝；溫度為T1時，2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL，吸氫速率v＝＝30 mL·g－1·min－1。因為T1＜T
62、2，溫度升高，H2的壓強增大，由平衡移動原理知，平衡向吸熱方向移動，反應(yīng)(Ⅰ)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以ΔH1＜0。
(2)結(jié)合圖像分析知，隨著溫度升高，反應(yīng)(Ⅰ)向左移動，H2壓強增大，故η隨著溫度升高而降低，所以η(T1)＞η(T2)；當(dāng)反應(yīng)處于圖中a點時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量H2，H2壓強增大，H/M逐漸增大，由圖像可知，氣體壓強在B點以前是不改變的，故反應(yīng)(Ⅰ)可能處于圖中的c點；該貯氫合金要釋放氫氣，應(yīng)該使反應(yīng)(Ⅰ)左移，根據(jù)平衡移動原理，可以通過升高溫度或減小壓強的方式使反應(yīng)向左移動。
(3)由題意知：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝165 kJ·mol－1①
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1②
應(yīng)用蓋斯定律，由②－①可得CO、H2合成CH4的反應(yīng)：
CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH＝－206 kJ·mol－1。
答案：(1) 30 < (2)> c 加熱 減壓
(3)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH＝－206 kJ·mol－1
（江蘇專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 3 第三單元 化學(xué)平衡的移動教案
