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(共30张PPT)
第22讲
多重平衡体系的建立
2025
2024全国甲卷-10题 原理综合题：根据盖斯定律计算反应热，
根据图像，找数据，计算物质的n和反应的K
2024河北卷-17题 原来综合题：一个反应物同时发生两个竞争反应的产物的比值变化分析
2024吉林卷-18题 原理综合题：三个反应计算氢气的燃烧热，涉及到了同一个物质不同状态的转化的热量
2024安徽卷-17题 原理综合题：利用盖斯定律计算反应热
结合数学知识，利用浓度商和平衡常数判断平衡移动问题
2024湖北卷-17题 原理综合题：盖斯定律得出平衡常数K=KI×KⅡ，结合题干给出的信息确定Kp= K×(105pa)3从而求出Kp
2024江苏卷-13题 选择题：已知两个平衡体系反应后温度升高，第一个反应为吸热反应，得出第二个反应为放热反应
2024浙江卷-19题 原理综合题：反应热的计算
2024上海卷-19题 利用盖斯定律计算反应热
2024年——多重平衡体系的建立考向考点统计
重温经典
模型建构
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2025
知识重构
重温经典
模型建构
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2025
知识重构
【随堂演练】
【知识重构】
多重平衡体系
在很多反应体系中，经常有一种或几种物质（可以是反应物，也可以是生成物）同时参与几个不同的化学反应。在一定条件下，这些反应都达到化学平衡，这种现象称为同时平衡或多重平衡，这种体系叫多重平衡体系。
【随堂演练】
【理解意义】
多重平衡体系
竞争反应（平行反应）
连续反应
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2025
知识重构
【例1】
【答案】(1)-67
【例1】
【答案】
(2) a
80%
7.8
10.92
【例2】
【答案】（1）-566
【例2】
【答案】（3） ① . ②. 增大
【例3】
【答案】（2）-258.8
【例4】（2024年江苏卷13题） 二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处
(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和 的体积分数如图所示。下列说法正确的是
【答案】C
【例5】
【答案】 +14.8
【例6】
【答案】
【例7】
盖斯定律：一个化学反应，不管是一步完成的，还是分几步完成的，其反应热是相同的。
④ =（①+②）×1/3 - ③
+170
能获得氢气燃料，不产生SO2污染物
消耗能源
【例8】
总反应③
口诀：
“加乘减除，系数次方”
×
ΔH<0
降低温度，总反应平衡向正向移动，K增大
×
③ = ①+②
K3 = K1·K2
升高温度，反应①平衡向右移动，反应②平衡向左移动，c([O])增大，可提高消毒效率。
√
平衡常数只和温度有关
×
C
【例9】
连续反应
“分设变量”
变化浓度（mol/L) x
变化浓度（mol/L) y
2y
2y
x -2y = 0.4
y = 0.05
x = 0.5
0.1/0.5 = 0.2
20%
平衡后：SO3: SO2: O2:
0.5-0.1=0.4(mol/L)
2×0.05=0.1(mol/L)
0.05mol/L
0.003125mol/L
0.4mol/L
20%
0.003125mol/L
0.4mol/L
【例9】
【例10】
（2019·天津，7(5)）
变化n（mol) x x
变化n（mol) 4y y 6y
变化n（mol) 2z z z
HI: b = x - 2z
I2: c = z
H2: d = 6y + z
x = b + 2c
z = c
y = (d-c)/6
平衡后： PH3:
x
4y
- =b+2c-4(d-c)/6=
HI:
x- 2z =b+2c-2c=b
【例10】
（2019·天津，7(5)）
连续反应
“守恒法”
平衡后： HI I2 H2
n(mol)： b c d
PH4I PH3 P4
x y z
①x+y+4z=a (P守恒）
②b+2d+4x+3y=4a (H守恒）
③b+2c+x=a (I守恒）
x=a-b-2c
y=
【例11】
平衡后： CO C
n(mol)： 2 1
COCl2 Cl2 O2
x y z
①2+1+x=4 (C守恒）
x=1(mol)
②2x+2y=8 (Cl守恒）
y=3(mol)
平衡后浓度（mol/L)：
2/3 1 1/3
D
【例12】
能获得氢气燃料
消耗能源
+170
解析：设起始H2S: 1mol Ar： 4mol
平衡后：H2S: H2: S2: Ar：4mol
x
x
y
H守恒：2 = 2x + 2x
x = 1/2
H2S的转化率为50%
50%
S守恒：1 = x + 2y
y= 1/4
平衡后：
H2S: 0.5mol ; H2: 0.5mol ; S2: 0.25mol ; Ar：4mol
5.25mol
Kp =
= p(S2) =（0.25÷5.25）×100kPa
≈ 4.76KPa
4.76
【例13】
（2020·山东，18(2)）
【例13】
（2020·山东，18(2)）
平衡后： CH3OH CO
n(mol)： a b
CO2 H2 H2O
x y z
①a+b+x=1 (C守恒）
x=1-a-b(mol)
②a+b+2x+z=2 (O守恒）
z=a+b(mol)
③4a+2y+2z=6 (H守恒）
y=3-3a-b(mol)
【例14】
Ⅱ
平衡后： N2 NO
n(mol)： 0.2 0.2
NH3 O2 H2O
x y z
①0.2×2+0.2+x=1 (N守恒）
x=0.4(mol)
②3x+2z=3 (H守恒）
z=0.9(mol)
③0.2+2y+z=4 (O守恒）
y=1.45(mol)
c(mol/L)： 0.4 1.45 0.2 0.9
该反应为放热反应，当温度升高，平衡向逆反应方向移动
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2025
知识重构
能力考查：平衡移动的方向、图像分析、平衡常数、平衡浓度、转化率等计算
模型建构
明确两种类型
掌握两种方法
巧用“口诀”
竞争型、连续型
连续计算法（分设变量）、守恒法
“加乘减除，系数次方”
多重平衡体系的建立
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2025
知识重构
多重平衡体系：竞争反应 连续反应
研究意义：间接求一些未知反应的ΔH或平衡常数
提高目标产物的产率
方法：盖斯定律、口诀、守恒法
规则：①一切平衡都已分别达到了平衡
②多重平衡体系达到整体综合平衡后，每种平衡组分都只能有一个平衡浓度。基于主题教学的高考化学专题复习系列讲座（练习）
多重平衡体系的建立
1.（2023江苏13）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为


在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是
A．反应的焓变
B．的平衡选择性随着温度的升高而增加
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值
2.（2023重庆14）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的
B．点反应Ⅰ的平衡常数
C．点的压强是的3倍
D．若按投料，则曲线之间交点位置不变
3、（2023.6浙江14）一定条件下，苯基丙炔()可与发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是
A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应I<反应Ⅱ
C．增加浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
4、（2023.6浙江19）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：
该反应分两步完成：


请回答：
(1) 。
5、（2023全国乙28）
(2)已知下列热化学方程式：
则的 。
6、（2023全国甲28）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
反应③的 ，平衡常数 (用表示)。
7、（2023湖南16）
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
计算反应④的 ；
8、（2023.1浙江19）“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
Ⅰ：
Ⅱ：
请回答：
(2)反应的 ， (用表示)。
9．一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：
2N2O5（g）4NO2(g)+O2(g) Ⅰ
2NO2（g）2NO(g)+O2(g) Ⅱ
若达平衡时，(NO2)=0.4 mol·L，(O2)=1.3 mol·L。
（1）反应Ⅱ中NO2的转化率为 ；
（2）反应Ⅱ的平衡常数 。
10．二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下：
I．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
II．2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
500K时，在2L密闭容器中充入4molCO和8molH2，4min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，
且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3) ，则：
（1）0～4min，反应I的v(H2)=___________；
反应II中CH3OH的转化率α=_____________，反应I的平衡常数K=____________。
11、[2021·山东，20(2)(3)]2 甲氧基 2 甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
(1)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0 mol TAME，控制温度为353 K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3＝9.0(Kx表示以物质的量分数表示的平衡常数)，则平衡体系中B的物质的量为________mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1＝________。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将__________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)∶c(CH3OH)＝________________。
(2)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353 K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为______(填“X”或“Y”)；t＝100 s时，反应Ⅲ的正反应速率v正______逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“＝”)。
12.有效除去大气中的SO2和氮氧化物，是打赢蓝天保卫战的重中之重。
某温度下，N2O5 气体在一体积固定的密闭容器中发生如下反应：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)(慢反应)　ΔH＜0，2NO2(g)N2O4(g)(快反应)　ΔH＜0，体系的总压强p总和p(O2)随时间的变化如图所示：
(1)图中表示O2压强变化的曲线是___________________(填“甲”或“乙”)。
(2)已知N2O5 分解的反应速率v＝0.12p(N2O5) kPa·h－1，t＝10 h时，p(N2O5)＝________________________________________________________________________ kPa，
v＝________kPa·h－1(结果保留两位小数，下同)。
（3）该温度下2NO2(g)N2O4 (g)反应的平衡常数Kp=____kPa－1(Kp为以分压表示的平衡常数)。
13.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)　ΔH<0，甲中NO2的相关量随时间变化如下图所示。
(1)0～3 s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是__________________________________。
(2)甲达平衡时，温度若为T ℃，此温度下的平衡常数K＝________。
(3)平衡时，K甲________(填“>”“<”或“＝”，下同)K乙，p甲________p乙。
多重平衡体系的建立答案及解析
1.【答案】D
【详解】A．由盖斯定律可知反应的焓变，A错误；
B．为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的含量降低，故的平衡选择性随着温度的升高而降低，B错误；
C．由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C错误；
D．450℃时，提高的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I平衡正向移动，可提高二氧化碳的平衡转化率，均能使平衡转化率达到X点的值，D正确。
2.【答案】C
【详解】A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；
B．点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数，B错误；
C．点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏伽德罗定律可知，的压强是的3倍，C正确；
D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误；
3、【答案】C
【详解】A．反应I、Ⅲ为放热反应，相同物质的量的反应物，反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，故A正确；
B．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，故B正确；
C．产物I和产物II存在可逆反应，则产物II和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与温度有关，所以增加HCl浓度平衡时产物II和产物I的比例不变，故C错误；
D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，故D正确。
4、【答案】(1)6
【详解】（1）设方程式①
②
③
根据盖斯定律可知，③=①-②，则；
5、【答案】(2)(a+c-2b)
【详解】（2）①
②
③
根据盖斯定律可知，①+③-②2可得，则(a+c-2b)。
6、【答案】(1) 或
【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应③=(反应②-①)，所以对应 ；根据平衡常数表达式与热化学方程式之间的关系可知，对应化学平衡常数或，故答案为：；或；
7、【答案】(1)+118
【详解】（1）根据盖斯定律，将①-②-③可得C6H5C2H5(g) C6H5CH=CH2(g)+H2(g) H4=-4386.9kJ/mol-(-4263.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+118kJ/mol；答案为：+118；
8、【答案】(2)
【详解】（2）已知：Ⅰ：
Ⅱ：
根据盖斯定律，由Ⅰ+Ⅱ2得反应；
故△H1+2△H2=+329， ；
9.【答案】（1）80%；（2）20.8 mol/L
【解析】（1）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O3可发生下列反应：
设(Ⅰ)中反应达到平衡后，c(NO2) =4xmol·L-1，c(O2)=x mol·L-1;
(Ⅱ) 2NO2(g) 2NO(g)+ O2(g)
起始浓度：2y 2y y
根据条件列方程：4x-2y=0.4mol·L-1， x+y=1.3mol·L-1，y=0.5 mol·L-1，x=0.8mol·L-1；则反应Ⅱ中NO2的转化率为2c/4b×100%=1.6/(4×0.5) ×100%=80%；
（2）KⅡ===20.8 mol/L。
10.【答案】（1）0.8mol/(L·min) （2）80% 1.25(mol/L)-2
【解析】（1）4min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，则消耗CO3.2mol，因此消耗氢气6.4mol，消耗氢气的浓度为3.2mol/L，0-4min，反应I的v(H2)= = 0.8mol/(L·min)；
（2）剩余CO的浓度为0.4mol/L，氢气0.8mol/L，最初生成甲醇1.6mol/L，设甲醇分解了x，生成二甲醚0.5x，0.5x=2×(1.6-x)，解得x=1.28，则反应II中CH3OH的转化率α=×100%=80%，平衡常数K= =1.25。
11.【答案】(1)0.9α 逆向移动 1∶10 (2)X ＜
【解析】(1)向某反应容器中加入1.0 mol TAME，控制温度为353 K，测得TAME的平衡转化率为α，则平衡时n(TAME)＝(1－α) mol，n(A)＋n(B)＝n(CH3OH)＝α mol。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3＝9.0，则＝9.0，将该式代入上式可以求出平衡体系中B的物质的量为0.9α mol，n(A)＝0.1α mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1＝＝。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将向着分子数增大的方向移动，即逆向移动。根据反应Ⅲ的平衡常数Kx3＝9.0可知，平衡时n(A)∶n(B)＝1∶9，反应Ⅰ、Ⅱ生成的n(CH3OH)＝n(A)＋n(B)，所以c(A)∶c(CH3OH)＝0.1α∶α＝1∶10。
(2)温度为353 K，反应Ⅲ的平衡常数Kx3＝9.0，＝9.0。由A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化曲线可知，X代表的平衡浓度高于Y，则代表B的变化曲线为X；由曲线的变化趋势可知，100 s以后各组分的浓度仍在变化， t＝100 s时＝≈10.2>9，因此，反应Ⅲ正在向逆反应方向移动，故其正反应速率v正小于逆反应速率v逆。
12.【答案】(1)乙　(2)28.20　3.38　(3)0.05
【解析】(1)根据题图信息分析，随着反应的进行，氧气的压强从0开始逐渐增大，所以乙为氧气的压强变化曲线。
(2)t＝10 h时，p(O2)＝12.8 kPa ，由2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)知，反应的五氧化二氮的分压为25.6 kPa ，起始压强为53.8 kPa，所以10 h时p(N2O5)＝(53.8－25.6)kPa ＝28.20 kPa ，N2O5 分解的反应速率v＝0.12p(N2O5) kPa·h－1＝0.12×28.20 kPa·h－1≈3.38 kPa·h－1。
(3)N2O5完全分解时，p(NO2)＝53.8 kPa×2＝107.6 kPa，p(O2)＝＝26.9 kPa。
　　　　　　　2NO2(g)N2O4 (g)
起始分压/kPa 107.6 0
改变分压/kPa 2x x
平衡分压/kPa 107.6－2x x
有107.6－2x＋x＋26.9＝94.7 kPa，解得x＝39.8 kPa，平衡常数Kp＝ kPa－1≈0.05 kPa－1。
13.【答案】(1)0～3 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】(2)到达平衡时，c(NO2)＝0.02 mol·L－1，c(N2O4)＝0.09 mol·L－1，K＝＝225。
(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。（北京）股份有限公司第22讲 多重平衡体系的建立
知识重构
1.概念：在很多反应体系中，经常有一种或几种物质（可以是反应物，也可以是生成物）同时参与几个不同的化学反应。在一定的条件下，这些反应都达到化学平衡，这种现象称为同时平衡或多重平衡，这种体系称为多重平衡体系。若多种平衡体系中某个反应由几个反应相加或相减得到，则该反应的平衡常数就等于这几个反应的平衡常数之积或商，这种关系称为多重平衡规则或多重平衡原理。
2.考纲要求：
（1）建立多重平衡体系的观念；
（2）会计算多重平衡体系中的平衡常数 K。
3. 类型：竞争反应（平行反应）；连续反应
二、重温经典
1.（2024全国甲卷第10题）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题：
（1）已知如下热化学方程式：
计算反应的_____。
（2）与反应生成，部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。
(i)图中的曲线是_____(填“a”或“b”)。
(ii)时，的转化_____，_____。
(iii)时，反应的平衡常数_____。
【答案】(1)-67 (2) a 80% 7.8 10.92
【详解】（1）将第一个热化学方程式命名为①，将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律，将方程式①乘以3再加上方程式②，即①×3+②，故热化学方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的 H=-29×3+20=-67kJ·mol-1。
（2）(i)根据方程式①，升高温度，反应向吸热反应方向移动，升高温度，平衡逆向移动，CH4(g)的含量增多，CH3Br(g)的含量减少，故CH3Br的曲线为a；
(ii)560℃时反应达平衡，剩余的CH4(g)的物质的量为1.6mmol，其转化率α=×100%=80%；若只发生一步反应，则生成6.4mmol CH3Br，但此时剩余CH3Br的物质的量为5.0mmol，说明还有1.4mmol CH3Br发生反应生成CH2Br2，则此时生成的HBr的物质的量n=6.4+1.4=7.8mmol；
(iii)平衡时，反应中各组分的物质的量分别为n(CH3Br)=5.0mmol、n(Br2)=0.2mmol、n(CH2Br2)=1.4mmol、n(HBr)=7.8mmol，故该反应的平衡常数K===10.92。
2.（2024安徽第17题） 乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题：
（1）氧化脱氢反应：
计算： _______
（3）一定温度和压强下、反应i
反应ⅱ (远大于)(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
①仅发生反应i时。的平衡转化宰为，计算_______。
②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比，的平衡产率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】（1）-566
（3） ①. ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
将两个反应依次标号为反应①和反应②，反应①-反应②×2可得目标反应，则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566kJ/mol。
【小问3详解】
①仅发生反应i，设初始时C2H6物质的量为1mol，平衡时C2H6转化率为25%，则消耗C2H60.25mol，生成C2H40.25mol，生成H20.25mol，Ka1==。
②只发生反应i时，随着反应进行，气体总物质的量增大，压强增大促使化学平衡逆向移动，同时发生反应i和反应ii，且从题干可知Ka2远大于Ka1，反应ii为等体积反应，因为反应ii的发生相当于在单独发生反应i的基础上减小了压强，则反应i化学平衡正向移动，C2H4平衡产率增大。
3.（2024吉林第18题）18. 为实现氯资源循环利用，工业上采用催化氧化法处理废气：。
（2）结合以下信息，可知的燃烧热_______。
【答案】（2）-258.8
【解析】表示氢气燃烧热热化学方程式为④，设①，②，③ ，则，因此氢气的燃烧热－57.2kJ/mol－184.6kJ/mol－44kJ/mol=-258.8
4.（2024年江苏卷13题） 二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①
②
、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B. 反应②的焓变
C. L6处的的体积分数大于L5处
D. 混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率
【答案】C
【解析】A．L4处与L5处温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；
B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；
C．从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故 n总减小而n(H O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L6处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确；
D．L1处CO 体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误；
故选C。
5.（2024年浙江卷19题） 通过电化学、热化学等方法，将转化为等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回答：
（2）该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下：
：
Ⅱ：
Ⅲ：
①_______。
【答案】（2） ①. +14.8
【解析】ΔH3= ΔH2 -ΔH1=-378 .7 kJ /mol+393 .5 kJ/mol =+14.8 kJ/ mol；
6.（2024年上海卷8题）（2）已知反应。
①
②
③
④
⑤
则_______。
【答案】（2）
【解析】由题中所给的热化学方程式，根据盖斯定律可知，目标热化学方程式可由①×（-1）+②×2+③×3+④×3+⑤×（-1）得到，故。
7.（2022年全国乙卷28题）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
（1）已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g) == 2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1 036 kJ·mol-1
②4H2S(g)+2SO2(g) == 3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) ΔH3=-484 kJ·mol-1
计算 H2S 热分解反应④2H2S(g)==S2(g)+2H2(g)的 ΔH4= kJ·mol-1。
（2）较普遍采用的 H2S 处理方法是克劳斯工艺,即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是利用反应④高温热分解 H2S。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是 ,缺点是 。
【答案】 (1)+170 (2)能获取可作燃料的氢气 消耗能源
【解析】(1)根据盖斯定律可知,④式=(①式+②式)×1/3-③式,即 ΔH4=(ΔH1+ΔH2)×1/3-ΔH3=(-1036kJ·mol-1+94kJ·mol-1)×1/3+484 kJ·mol-1=+170 kJ·mol-1(2)分析优缺点时主要比较二者的反应物、生成物以及反应条件等,二者的反应物相同,生成物不完全相同,反应④可生成氢气,因此优点为“能获取可作燃料的氢气”;二者的反应条件不同,反应④需要高温分解,因此缺点是消耗能源。
8.O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：
反应① O3O2＋[O]　ΔH>0　平衡常数为K1；
反应② [O]＋O32O2　ΔH<0　平衡常数为K2；
总反应：2O33O2　ΔH<0　平衡常数为K。
下列叙述正确的是( )
A．降低温度，总反应K减小 B．K＝K1＋K2
C．适当升温，可提高消毒效率 D．压强增大，K2减小
【答案】C
【解析】降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K1＝、K2＝、K＝＝K1·K2，B项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，c([O])增大，可提高消毒效率，C项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D项错误。
9.将一定量的Ag2SO4固体置于容积不变的容器中，在某温度下发生下列反应：
Ag2SO4(s) Ag2O(s)+SO3(g) Ⅰ
2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) Ⅱ
经10分钟反应达到平衡，此时c(SO3)=0.4 mol/L，c(O2)=0.05 mol/L。
（1）SO3的分解率 。
（2）反应Ⅱ的平衡常数 ；反应Ⅰ的平衡常数 。
【答案】（1）20%；（2）0.003125 mol/L 0.4 mol/L
【解析】（1）根据c（O2）=0.05mol/L，则△c（SO3）=0.1mol/L，SO3起始物质的量浓度=c（SO3）+△c（SO3）=0.5mol/L，SO3的分解率=×100%=20%；
KⅡ== = 0.003125 mol/L；KⅠ= c（SO3）=0.4 mol/L。
10.（2019年天津7题）在1 L真空密闭容器中加入a mol PH4I固体，t ℃时发生如下反应：
PH4I(s)PH3(g)＋HI(g)　①
4PH3(g)P4(g)＋6H2(g)　②
2HI(g)H2(g)＋I2(g)　③
达平衡时，体系中n(HI)＝b mol，n(I2)＝c mol，n(H2)＝d mol，则t ℃时反应①的平衡常数K值为________(用字母表示)。
【答案】(b＋)b
【解析】反应①生成的n(HI)＝体系中n(HI)＋2×体系中n(I2)＝(b＋2c) mol，反应②中生成的n(H2)＝体系中n(H2)－反应③中生成的n(H2)＝(d－c) mol，体系中n(PH3)＝反应①生成的n(PH3)－反应②中转化的n(PH3)＝[b＋2c－(d－c)] mol＝(b＋) mol，反应①的平衡常数K＝c(PH3)·c(HI)＝(b＋)b。
11.T ℃时，在3 L的密闭容器中充入4 mol光气(COCl2)，发生反应：COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)，同时还发生反应：2CO(g)2C(s)＋O2(g)，当反应达到平衡时，测得CO(g)和C(s)的物质的量分别为2 mol和1 mol，则该温度下CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)的平衡常数K为(　　)
A. B．2 C. D.
【答案】D
【解析】设消耗COCl2(g)的物质的量为x，
　　　　　　COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)
起始/mol 4 0 0
变化/mol x x x
平衡/mol 4－x x x
　　　　　　2CO(g)2C(s)＋O2(g)，
起始/mol x 0 0
变化/mol 1 1 0.5
平衡/mol 2 1 0.5
则x＝3 mol，则平衡浓度：COCl2(g)为 mol·L－1，Cl2(g)为1 mol·L－1，CO(g)为 mol·L－1，则该温度下，Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)的平衡常数K＝＝。
12.（2022年全国乙卷28题）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
（1）已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g) == 2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1 036 kJ·mol-1
②4H2S(g)+2SO2(g) == 3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) ΔH3=-484 kJ·mol-1
④2H2S(g)==S2(g)+2H2(g)
（3）在 1 470 K、100 kPa 反应条件下,将 n(H2S)∶n(Ar)=1∶4 的混合气进行 H2S 热分解反应。平衡时混合气中 H2S 与 H2 的分压相等,H2S 平衡转化率为 ,平衡常数 Kp= kPa。
【答案】50% 4.76
【解析】用守恒法解决此题。
13.（2020年山东18题）探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2＝－90.4 kJ·mol－1
Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3
回答下列问题：
一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a mol, CO为b mol，此时H2O(g)的浓度为________mol·L－1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为________________。
【答案】　
【解析】水的物质的量与甲醇和CO的物质的量相等，故水的浓度是 mol·L－1。根据反应方程式的关系可知，CO2的剩余物质的量(1－a－b)mol、H2的剩余物质的量为(3－3a－b)mol，反应Ⅲ是气体分子数不变的反应，带入平衡常数表达式得：
三、模型建构
四、名师导学
练习：（2022·湖南卷,16）2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：
(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.
Ⅱ.
①下列说法正确的是_______；
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．平衡时的体积分数可能大于
D．将炭块粉碎，可加快反应速率
②反应平衡时，的转化率为，CO的物质的量为。此时，整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(2)一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下：
①某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，则该溶液的_______(该温度下的)；
②再生塔中产生的离子方程式为_______；
③利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为_______。
【答案】(1) BD 吸收 31.2
(2) 10 2CO2↑++H2O 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O、AgCl+e-=Ag+Cl-
命题特点：本题综合考查化学反应原理，包括连续反应的多重平衡体系的建立，影响速率和化学平衡移动的因素、反应热效应及平衡常数的计算，电化学知识。
解题思路：
多重平衡体系：竞争反应 连续反应
研究意义：间接求一些未知反应的ΔH或平衡常数，提高目标产物的产率
方法：盖斯定律、口诀、守恒法、分设变量法
规则：①一切平衡都已分别达到了平衡
②多重平衡体系达到整体综合平衡后，每种平衡组分都只能有一个平衡浓度。

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