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微主题5　化学反应速率与化学平衡
1 H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
甲 乙
丙 丁
A. 图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快
B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C. 图丙表明，少量Mn 2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大
2 已知反应6H2(g)＋2CO2(g)===CH2===CH2(g)＋4H2O(g)，一定条件下，温度对CO2平衡转化率和CO2实际转化率的影响关系如图所示。
(1) 相同温度下，CO2实际转化率为什么小于平衡转化率？CO2实际转化率受哪些因素影响？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2) 250 ℃时，CO2实际转化率达到最高，反应　　　（填“已”或“未”）达到平衡。
(3) CO2实际转化率随温度升高先升高后降低的原因是___________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4) 反应为　　　　（填“吸热”或“放热”）反应。
(5)M、N点反应的K：KM　　　　（填“>”“<”或“＝”）KN；100 ℃时，使该反应CO2转化率达到X点可以采用的方法有______________________________
_________________________________________________（任写一种）。
3年真题
考向1　化学反应速率与反应过程中的转化率、选择性
1 [2025江苏卷]工业中脱除CO2在钢制吸收塔中进行，吸收液成分：质量分数30%的K2CO3吸收剂、K2CrO4（Cr正价有＋3、＋6）缓蚀剂等。K2CO3溶液浓度偏高会堵塞设备，导致堵塞的物质是　　　　（填化学式）。K2CrO4减缓设备腐蚀的原理是________________________________________________________
______________________________________________________________________。
2 [2024江苏卷]反应H2＋HCOHCOO－＋H2O可用于储氢。密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的0.1 mol/L NaHCO3溶液中通入H2，HCOO－产率随温度变化如图所示。温度高于70 ℃，HCOO－产率下降的可能原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
3 [2023江苏卷]V2O5 WO3/TiO2催化剂能催化NH3脱除烟气中NO，反应为4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)===4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 632.4 kJ/mol。
(1) 催化剂的应用。将一定物质的量浓度的NO、O2、NH3（其余为N2）气体匀速通过装有V2O5 WO3/TiO2催化剂的反应器，测得NO转化率随温度的变化如图所示。
反应温度在320～360 ℃内，NO转化率随温度变化不明显的原因是_________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________；
反应温度高于380 ℃，NO转化率下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还有__________________________________________（用化学方程式表示）。
(2) 废催化剂的回收。回收 V2O5 WO3/TiO2废催化剂并制备NH4VO3的过程可表示如图：
酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有______________________________________________________________________。
考向2　多重平衡体系分析
4 [2025江苏卷]甘油(C3H8O3)水蒸气重整获得H2过程中的主要反应：
反应Ⅰ：C3H8O3(g)===3CO(g)＋4H2(g) ΔH>0
反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0
反应Ⅲ：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH<0
1．0×105 Pa条件下，1 mol C3H8O3和9 mol H2O发生上述反应达平衡状态时，体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 550 ℃时，H2O的平衡转化率为20%
B. 550 ℃反应达平衡状态时，n(CO2)∶n(CO)＝11∶25
C. 其他条件不变，在400～550 ℃范围，平衡时H2O的物质的量随温度升高而增大
D. 其他条件不变，加压有利于增大平衡时H2的物质的量
5 [2022江苏卷]乙醇水催化重整可获得H2。其主要反应如下：
C2H5OH(g)＋3H2O(g)===2CO2(g)＋6H2(g) ΔH＝＋173.3 kJ/mol
CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.2 kJ/mol
在1.0×105 Pa、n始(C2H5OH)∶n始(H2O)＝1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性＝×100%。下列说法正确的是(　　)
A. 图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化
B. 升高温度，平衡时CO的选择性增大
C. 一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率
D. 一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H2产率
考向3　化学平衡与反应速率叠加
6 [2024江苏卷]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）如下：
①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝＋41.2 kJ/mol
②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2
225 ℃、8×106 Pa下，将一定比例CO2、H2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CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是(　　)
（容器内与外界没有热量交换）
A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B. 反应②的焓变ΔH2>0
C. L6处的H2O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CH3OH的生成速率
7 [2023江苏卷]二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下：
CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－164.7 kJ/mol
CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.2 kJ/mol
在密闭容器中，1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是(　　)
A. 反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的ΔH＝－205.9 kJ/mol
B. CH4的平衡选择性随着温度的升高而增大
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CO2平衡转化率达到X点的值
考向4　化学反应速率与化学平衡综合
8 [2025江苏卷]由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]用稀硫酸浸取Zn2+。酸浸时通入O2可提高Zn2+浸出率的原因：______________________________
______________________________________________________________________。
9 [2024江苏卷]回收磁性合金钕铁硼(Nd2Fe14B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。
(1) 钕铁硼在空气中焙烧转化为Nd2O3、Fe2O3等（忽略硼的化合物），用0.4 mol/L盐酸酸浸后过滤得到NdCl3溶液和含铁滤渣。Nd、Fe浸出率（×100%）随浸取时间变化如图所示。
①含铁滤渣的主要成分为　　　　（填化学式）。
②浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因是___________________________
______________________________________________________________________。
(2) 含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的Fe2(SO4)3溶液，原理为(R3NH)2SO4＋Fe3+＋SO＋H2OH＋＋(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2（有机层）。已知：(R3NH)2SO4＋H＋＋HSO 2(R3NH·HSO4)。其他条件不变，水层初始pH在0.2～0.8内，随水层pH增大，有机层中Fe元素含量迅速增多的原因是_________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
10 [2023江苏卷]合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现：
反应Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g)===NH2COONH4(l)
反应Ⅱ：NH2COONH4(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)
(1) 密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数K与温度的关系如图，反应Ⅰ的ΔH　　　（填“＝”“>”或“<”）0。
(2) 反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵(NH4OCN)等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2的物质的量之比为n(NH3)∶n(CO2)＝4∶1，其实际投料比值远大于理论值的原因是______________________________________________________
______________________________________________________________________。
3年模拟
考向1　化学反应速率与反应过程中的转化率、选择性
1 [2024苏州学业质量调研]尿素在结晶过程中主要副反应是尿素发生脱氨反应。其反应历程如下：
反应1：CO(NH2)2(l)===HNCO(g)＋NH3(g)（快反应）
反应2：HNCO(g)＋CO(NH2)2(l)===(H2NCO)2NH(l)（慢反应）
在尿素结晶过程中，反应1可视为处于平衡状态。实验表明，在合成尿素的体系中，NH3的浓度越高，缩二脲生成速率越慢，其原因是___________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2 [2025南通如皋适应性三]氨气既是化工原料，也是清洁能源，研究氨气的合成具有重要意义。
(1) 一种合成气（含体积分数为54%的H2、35%的 CO、7%的CO2和4%的N2）可通过如图甲所示转化制取合成氨的原料。
甲
①实际进行转化Ⅰ反应时，合成气中需添加一定量的水蒸气。添加水蒸气的目的是________________________________________________________________。
②其他条件一定，将添加了水蒸气的合成气通过装有Fe2O3和CaO的反应管，测得出口处CO的体积分数与反应温度的关系如图乙所示。
乙
Ⅰ. 400～550 ℃，温度越高，出口处CO体积分数越低的原因是__________
______________________________________________________________________。
Ⅱ. 高于550 ℃，出口处CO体积分数随温度升高增大的原因是__________
______________________________________________________________________。
(2) 一种H2、N2可持续电催化合成氨的原理如图丙所示（R1、R2、R3、R4表示烃基）。与N2、H2直接合成氨的工艺相比，该方法的优点除产氨效率高外，还有________________________________________________________（任写一点）。
丙
3 [2025南京、盐城一模]CO2催化加氢制甲醇。经过“吸附→反应→脱附”等过程，主要反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.5 kJ/mol
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ/mol
反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－90.7 kJ/mol
3.0 MPa时，将n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶3的原料气匀速通过装有催化剂的反应管，测得CH3OH 产率随温度的变化如图1所示。
图1
(1) 240 ℃时，若n起始(CO2)＝1 mol，反应管出口处检测到0.68 mol CO2，则CH3OH的选择性＝　　　　[CH3OH的选择性＝×100%]。
(2) 温度高于260 ℃，CH3OH产率下降的可能原因是___________________
______________________________________________________________________。
(3) 研究发现，CH3OH可由HCOO*（吸附在催化剂表面的物种用*标注）转化生成，CO与H*或OH*作用生成HCOO*的相对能量变化如图2所示。在催化剂表面修饰羟基的优点是________________________________________________。
图2
考向2　多重平衡体系分析
4 [2025苏州期初] CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应：
反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)===2H2(g)＋2CO(g) ΔH1＝＋247.1 kJ/mol
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.2 kJ/mol
其他条件相同，n(CH4)∶n(CO2)投料比为1∶1.5时，CH4和CO2的平衡转化率与温度变化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A. 其他条件不变，n(CH4)∶n(CO2)投料比为1∶1，则平衡时CO2转化率一定高于CH4
B. 一定条件下，使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量
C. n(H2)∶n(CO)始终低于1.0，是因为发生了反应Ⅱ
D. 其他条件不变，550～650 ℃，升高温度更有利于反应Ⅱ进行
5 [2024盐城考前模拟]二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－164.7 kJ/mol
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.2 kJ/mol
在1.01×105 Pa恒压条件下，按n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶1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. 2CO(g)＋2H2(g) CO2(g)＋CH4(g)　ΔH＝－205.9 kJ/mol
B. 曲线①表示平衡时CH4的体积分数随温度的变化
C. 一定温度下，选用高效催化剂能提高平衡时甲烷的产率
D. 温度在200～300 ℃时，CO2在平衡体系中的分压保持不变
考向3　化学平衡与反应速率叠加
6 [2025南京期初]反应4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH，可将工业废气中的HCl转化为Cl2，实现氯资源的循环利用。在n起始(HCl)∶n起始(O2)＝1∶1时，将HCl、O2混合气分别以不同流速通过装有催化剂的反应管，不同温度下出口处HCl转化率与HCl流速的关系如图所示。流速低于0.12 mol/h时HCl转化率可近似为平衡转化率。若仅考虑该反应，下列说法正确的是(　　)
A. ΔH＞0
B. 减小或选用更高效的催化剂，均能提高X点HCl的平衡转化率
C. HCl流速高于0.12 mol/h时，流速越大，反应速率越快
D. 360 ℃时，当HCl流速为0.19 mol/h时，每小时约获得4 g Cl2
7 [2024南京二模]利用管状透氧膜反应器实现乙醇水重整制氢，具有无需额外热源、氧气可协助消除积碳等优点。其主要反应如下：
反应Ⅰ：C2H5OH(g)＋H2O(g)===2CO(g)＋4H2(g)　ΔH1＝＋256 kJ/mol
反应Ⅱ：2C2H5OH(g)＋3O2(g)===4CO2(g)＋6H2(g)　ΔH2＝－1 107 kJ/mol
反应Ⅲ：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41 kJ/mol
反应Ⅳ：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4
一定温度下，将一定比例的C2H5OH、H2O、Ar气体通过装有催化剂的管状透氧膜反应器。经计算机仿真模拟，控制n投料(C2H5OH)＝1 mol，平衡时氢醇比[]随水醇比[]、膜管长度的变化如图所示。若仅考虑上述反应，下列说法正确的是(　　)
A. ΔH4＝(2ΔH1－ΔH2＋4ΔH3)
B. 水醇比为0时，管长度超过10 cm后，氢醇比下降的原因可能为O2氧化H2
C. 水醇比为1、管长度为2 cm，若C2H5OH、O2转化率为100%且＝9，则管状透氧膜透过氧气0.1 mol
D. 实际生产中，水醇比越大、管长度越短，氢气产率越高
考向4　化学反应速率与化学平衡综合
8 [2024苏锡常镇二调]丙烷脱氢制丙烯是较为理想的丙烯生产渠道。
(1) 丙烷直接催化脱氢
在Pd-C2N催化剂作用下，丙烷直接脱氢制丙烯反应历程中的相对能量变化如图1所示（*表示催化剂表面吸附位点，如*C3H8表示吸附在催化剂表面的C3H8）。
图1
①丙烷直接催化脱氢制丙烯反应C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)的ΔH＝
　　　　kJ/mol。
②该反应历程共分五步，其中速率控制步骤为第　　　　步。
③研究表明，实际生产中除使用Pd-C2N催化剂外，还需控制反应温度在480 ℃。选择温度为480 ℃的原因是_______________________________________
______________________________________________________________________。
(2) CO2氧化丙烷脱氢
600 ℃下，将不同组分的原料混合气以相同流速通过装有催化剂的反应床，测得C3H8转化率和C3H6 选择性[C3H6选择性＝×100%]随时间的变化关系如图2所示，图中A、B分别代表n(C3H8)∶n(CO2)∶n(N2)＝1∶2∶7、n(C3H8)∶n(N2)＝1∶9的两种原料气。
图2
①随着反应的进行，4 h前A组分原料气中C3H8转化率和C3H6选择性均有所提升，且在反应床出口检测到CO。研究表明，CO2氧化丙烷脱氢经历了以下两个反应：
Ⅰ. C3H8 C3H6＋H2；
Ⅱ. ________________________________（填化学方程式）。
②反应进行至4 h后，B组分原料气的反应几乎无法进行，而A组分原料气的反应仍保持相对优异的稳定性，其可能原因是_____________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
9 [2025苏锡常镇一调]工业脱硫是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。脱除工业烟气中的SO2有多种方法。
一氧化碳还原。反应原理：2CO(g)＋SO2(g)===2CO2(g)＋S(l)　ΔH＝－270 kJ/mol。其他条件相同，分别选取Fe2O3、NiO作上述反应的催化剂时，SO2的转化率随反应温度的变化如图所示。
(1) 与NiO相比，选择Fe2O3作催化剂的优点是__________________________
______________________________________________________________________。
(2) 已知：硫的沸点约为445 ℃。反应温度高于445 ℃时，SO2的平衡转化率增大，其原因是_____________________________________________________
______________________________________________________________________。
核心1　影响化学反应速率的因素分析
1 内因——反应物本身的性质是决定性因素
(1) 工业上用锌铜合金灰（含有Cu、Zn、Pb及其氧化物）提取单质Cu和ZnO。锌铜合金灰在空气中焙烧得到烧渣，主要成分为CuO、ZnO及少量PbO等，用硫酸酸浸后过滤得到ZnSO4溶液和含铜滤渣。Zn、Cu、Pb浸出率随硫酸浓度变化如图。用4 mol/L稀硫酸溶解时，Zn浸出率远高于Cu、Pb浸出率的原因是______________________________________________________________。
使用2 mol/L和5 mol/L硫酸溶解时，所得滤渣成分的不同之处为_______________
___________________________________________________。
(2) 一种以软锰矿（主要含MnO2和少量Fe2O3、MgO、CaCO3、SiO2等）和黄铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备Mn3O4的流程如下：
酸浸。将软锰矿、黄铁矿与H2SO4溶液混合搅拌，反应过程中铁元素的变化为FeS2Fe2+Fe3+。90 ℃下酸浸，锰元素浸出率及Fe3+、Fe2+的ρ（质量浓度）随时间的变化如图。0～20 min内，ρ(Fe2+)逐渐增大的原因是_______
______________________________________________________________________。
2 外因——外界因素中温度、浓度、浸取时间、固液比、催化剂、接触面积等均能影响反应速率
(1) 增大反应速率的措施：___________________________________________
______________________________________________________________________。
增大接触面积的措施：______________________________________________。
(2) 对于具体反应体系中常会有多种因素共同影响，有协同、有相逆。表达时“协同”要指明具体因素的协同；“相逆”时要分析各种因素的强弱关系，指明主要的影响因素。
[2025无锡期末]在酸性、有氧条件下，某种细菌能催化CuFeS2转化成硫酸盐的反应。
(1) 该反应的离子方程式为_________________________________________
_____________________________________，生成的Fe2(SO4)3又可将CuFeS2氧化。
(2) Ag＋对上述过程有催化作用。其他条件相同，浸出时间为15天，不同Ag＋浓度对铜元素浸出率的影响如图所示，Ag＋浓度从5 mg/L上升到7 mg/L阶段铜元素浸出率下降的原因是______________________________________________
_____________________________________________________________________。
3★ 覆盖对反应的影响
在水溶液或气态反应体系中，有固体（包括固态反应物和固态催化剂）参与的反应，生成的物质聚集覆盖在反应物（或催化剂）表面，从而隔离了反应物导致反应速率变慢直至停止。
①生成沉淀覆盖。如稀硫酸和大理石反应，生成的微溶物质CaSO4覆盖在大理石表面，阻碍反应进一步进行，故不能用此反应制备CO2。
②直接生成致密的保护膜。如金属铝、镁等不易锈蚀的原因是在金属表面生成了致密的保护膜；常温下铁、铝与浓硫酸、浓硝酸反应生成致密氧化膜（钝化），故铁、铝能盛放浓硫酸、浓硝酸。
[2025盐城、南京期末]高铁锌焙烧矿渣主要含ZnO、ZnFe2O4、SiO2。工业上用稀硫酸浸取制备ZnSO4·7H2O。酸浸时，控制反应温度65 ℃、硫酸初始酸度50 g/L，滤渣中锌元素的质量分数随时间变化的关系如图所示。当浸出时间超过60 min后，滤渣中锌元素的质量分数反而升高的原因是________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
核心2　影响化学平衡的外界因素分析
条件的改变（其他条件不变） 化学平衡的移动
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动
压强（对有气体存在的反应） 反应前后气体分子数改变 增大压强 向气体分子数减小的方向移动
减小压强 向气体分子数增大的方向移动
反应前后气体分子数不变 改变压强 平衡不移动
温度 升高温度 向吸热反应方向移动，反应正向进行的程度增大（或减小）
降低温度 向放热反应方向移动，反应正向进行的程度增大（或减小）
催化剂 使用催化剂 平衡不移动
(1) 恒压条件下充入“惰性气体”，同等程度地改变反应混合物中各气体物质的浓度时（如稀释），视为减小压强。
(2) 同时改变反应物和产物，则需要通过浓度商(Q)和平衡常数K比较判断。
Q＜K：　　　　　　；Q＝K：　　　　　　；Q＞K：　　　　　　。
(3) 多重反应中温度对平衡的影响——竞争与协同
根据体系中每一个反应的热效应判断温度变化时该反应的移动方向，再结合图像等相关信息判断主要反应及影响结果。
[2025苏州期初]CO2催化加氢制甲醇。CO2催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.2 kJ/mol
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ/mol
在恒压、n(CO2)∶n(H2)投料比为1∶3时，CO2平衡转化率和CH3OH平衡选择性随温度的变化如图[CH3OH选择性＝×100%]。
(1) 236～250 ℃范围内，CO2平衡转化率随温度升高而下降的原因是______
______________________________________________________________________。
(2) 244 ℃时，反应一段时间后，测得CH3OH选择性为56.8%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OH选择性的措施有__________________
______________________________________________________________________。
1. 条件：温度升高，反应Ⅰ的ΔH＜0，反应Ⅱ的ΔH＞0
2. 变化：温度升高，反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动
3. 信息：图中CH3OH平衡选择性下降，CO2的平衡转化率下降
4. 比较：反应Ⅰ逆向移动的程度超过反应Ⅱ正向移动的程度
核心3★　温度、催化剂等反应条件之间竞争，对转化率等产生影响
1 pH的改变对反应物转化率的影响
溶液中pH的变化直接影响溶液中H＋和OH－浓度的变化，然后通过具体反应影响反应速率和平衡，如弱酸的酸根离子与H＋反应，金属离子与OH－反应等。
纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH＝4～7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr(Ⅵ)主要以HCrO、Cr2O、CrO形式存在，纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。已知：在弱酸性溶液中，存在反应：FeS＋H＋ Fe2+＋HS－。在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢，原因是_______________________________________
______________________________________________________________________。
①pH增大，溶液中H＋浓度　　　（填“减小”或“增大”，下同），OH－浓度　　　。
②由溶液中H＋浓度和OH－浓度变化引发的反应，根据情境推断变化：
a. 纳米FeS颗粒表面带正电荷，OH－浓度增大会竞争吸附，导致含铬微粒吸附量变少。
b. Cr(Ⅵ)主要以HCrO、Cr2O、CrO形式存在，存在反应HCrO CrO＋H＋和Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋。pH增大，两反应均正向进行，CrO浓度变大。带相同电荷时，CrO中Cr含量　　　　（填“高于”或“低于”）其他两种微粒（HCrO、Cr2O）。
c. 根据已知信息，在溶液中一般是离子间反应，故应该考虑FeS溶解：FeS＋H＋ Fe2+＋HS－。pH增大，该平衡逆向移动，____________________________
______________________________________________________________________。
③综合分析完成答案。
2 温度、浓度对去除率的影响
在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。
250 ℃前NO的转化率随温度升高而升高的原因是_______________________
______________________________________________________________________。
250 ℃后NO的转化率随温度升高而降低的原因是_______________________
______________________________________________________________________。
250 ℃时反应为非平衡状态，则从反应速率角度理解，即250 ℃前NO的转化率随温度升高而升高的原因：催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使反应速率增大；250 ℃后，两条曲线没有立即重叠，故既要讨论非平衡点又要讨论平衡点，则250 ℃后NO的转化率随温度升高而降低的原因：催化剂活性下降，反应速率减小；反应的ΔH<0，温度升高使NO的平衡转化率降低（或温度升高使反应正向进行程度减小）。
总结　①条件变化对反应物转化率的影响，需弄清：是讨论反应速率还是讨论平衡；
②转化率（或去除率）受多个因素影响；
③先分析每个因素对转化率的影响（一般是相反的影响）；
④再根据结论推断哪个因素对反应起决定作用，还是共同作用。
核心4★　有关多重平衡及选择性的问题
在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。
连串反应：通式可表示为A→B→C，中间产物B生成又被消耗。反应物A的消耗速率由慢反应（即活化能大的反应）来决定。
平行反应：通式可表示为A→B、A→C、A→…，反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不同反应，得到不同的产物。反应物A的消耗速率由快反应（即活化能小的反应）来决定。
催化剂：其他条件一定，使用催化剂不能改变平衡转化率，也不能改变平衡选择性，但可以在反应达到平衡之前改变某个特定反应的速率，从而改变某物质的转化率或选择性。
选择性：n（产物）＝n（反应物）×转化率×选择性。多重平衡体系中，某些特定产物的选择性之和为100%；若某反应物只转化为2种特定产物，则二者的选择性变化曲线呈镜面对称。选择性减小不代表产物的量减少，同样，选择性增大也不代表产物的量增多，要综合考虑转化率和选择性。
反常现象：某放热反应的反应物平衡转化率随温度升高而升高。可能原因：高于一定温度后，物质状态发生改变(s→g)，由放热反应转化为吸热反应；也可能是多重平衡体系中，反应物浓度改变对平衡的影响超过温度改变对平衡的影响。
[2025无锡期末]工业尾气中含有CO和SO2，可将尾气通过催化剂进行处理，发生以下反应：
①2SO2(g)＋4CO(g) S2(g)＋4CO2(g)　ΔH1
②SO2(g)＋3CO(g) COS(g)＋2CO2(g) ΔH2<0
600～1 000 K范围内，SO2平衡转化率接近100%。其他条件相同，不同温度下，S2、COS平衡产率和10 min时S2实际产率如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 一定存在ΔH1>0
B. 升高温度，S2平衡产率上升的可能原因是反应物浓度增大对平衡的影响超过温度升高的影响
C. 900 K，10 min后继续反应足够长时间，S2实际产率的变化趋势可能为先增大后保持不变
D. 用该方法处理工业尾气回收单质硫(S2)，反应的温度越高越好
1 [2025扬州期末]甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应如下：
①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋205.8 kJ/mol
②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ/mol
在装有催化剂的密闭容器中，4.3×106 Pa、n(CH4)∶n(H2O)＝1∶6时，若仅考虑上述反应，平衡时CH4转化率和CO转换率随温度的变化如图所示。CO转换率＝×100%。下列说法正确的是(　　)
A. 反应CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) 的ΔH＝＋247.0 kJ/mol
B. 曲线a表示平衡时CH4转化率随温度的变化
C. 850 ℃平衡时生成的CO2比550 ℃平衡时生成的多
D. 相同条件下，CH4和H2O总物质的量不变，越大，H2产量越高
2 [2025南京六校联合体期末]NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、N2的选择性[×100%]与温度的关系如图。下列说法正确的是(　　)
A. 其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大
B. 其他条件不变，在175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处N2和氮氧化物的量均不断增大
C. 催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃
D. 高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂
3 [2026无锡期中]利用磷铁渣（含FeP、Fe2P，杂质忽略不计）制备FePO4的流程如下：
(1) 将磷铁渣在空气中煅烧，生成Fe3O4、Fe2O3和P2O5。若生成Fe3O4、Fe2O3和P2O5的物质的量之比为1∶1∶2，则反应的FeP和Fe2P物质的量之比为　　　　。
(2) 将煅烧所得烧渣用硫酸浸出。控制其他条件一定，测得烧渣的浸出率和浸出液中铁元素浓度与液固比的关系如图。已知：常温下，Ka2(H2SO4)＝10-2；HSO(aq) H＋(aq)＋SO(aq)　ΔH<0；烧渣的浸出率＝×100%，液固比＝。
①研究表明酸浸初始阶段溶液的pH迅速上升，其原因是__________________
___________________________________。
②当液固比大于20 mL/g时，所得浸出液中铁元素浓度降低的原因是_______
______________________________________________________________________。
微主题5　化学反应速率与化学平衡
基础回归
1 D　图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快，A错误；图乙表明，其他条件相同时，氢氧化钠的浓度越大，即溶液的pH越大，H2O2分解速率越快，B错误；图丙表明，少量Mn2+存在时，在0.1 mol/L氢氧化钠溶液作用下，H2O2分解速率最快，C错误；图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，D正确。
2 (1) 一定温度下，反应没有达到平衡，故实际转化率小于平衡转化率　实际转化率主要由反应快慢和反应时间决定，即实际转化率受温度、浓度、催化剂等影响反应速率的因素影响，也和时间长短有关　(2) 未　(3) 前期转化率增大是因为温度升高和催化剂活性增强共同作用使反应速率增大；后期催化剂失活导致反应速率下降，使CO2转化率降低　(4) 放热 (5) >　延长反应时间或适当增大H2的量或缩小容器容积或使用催化效率更高的催化剂
名卷优选
【3年真题】
1 KHCO3　K2CrO4具有强氧化性，使钢制吸收塔内壁形成致密氧化膜
解析：脱除CO2过程发生的反应为K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3，当K2CO3溶液浓度偏高时，相同体积的溶液中会生成较多的KHCO3，导致KHCO3因过饱和而结晶析出，从而堵塞设备。
2 温度高于70 ℃时，NaHCO3受热分解，HCO浓度降低；氢气溶解度减小；催化剂活性降低
解析：影响产品产率下降的因素有反应速率、副反应等。影响反应速率的因素有温度、浓度、催化剂等。
3 (1) 在该温度范围内，催化剂的活性变化不大，消耗NO的反应速率与生成NO的反应速率随温度升高而增大，对NO转化率的影响相互抵消　4NH3＋5O24NO＋6H2O　(2) 提高反应温度，延长浸出时间
解析：(1) 将气体匀速通过装有催化剂的反应器，应该从反应速率角度思考问题。开始随温度升高催化剂活性增强，反应速率加快；反应一段时间，催化剂的活性基本不再变化，但温度继续升高，主反应速率仍然增大，此时NO转化率变化不明显，故应考虑生成的NO和消耗的NO量基本相等，反应的逆反应或副反应均可以生成NO，所以得出消耗NO的反应速率与生成NO的反应速率随温度升高而增大，对NO转化率的影响相互抵消。根据题意得出发生副反应使NO量增大，NH3和N2均可以与O2反应生成NO，但NH3与O2更容易反应，注意反应条件。(2) 提高浸出率的方法一般是指实际条件下(非平衡状态)，此题是有限定条件的，限定了反应物和搅拌，故可通过升高温度加快反应速率提高浸取率，同时还要特别注意时间因素，即延长浸取时间可以增大反应的量，提高浸出率。
4 A　初始投入1 mol C3H8O3，则n平衡(CO或CO2或CH4)不可能大于3 mol，则曲线①表示H2；生成CH4的反应Ⅲ的ΔH<0，n平衡(CH4)随温度升高而降低，则曲线②表示CH4，曲线③表示CO。由图可知，550 ℃反应达到平衡时，可列表分析：
反应前　　　　 　 　 550 ℃下平衡时
n初始(C3H8O3)＝1 mol、 n初始(H2O)＝9 mol　　 n平衡(H2)＝5.0 mol、 n平衡(CO2)＝2.2 mol、 n平衡(CH4)＝n平衡(CO)＝0.4 mol、 n平衡(C3H8O3)＝？、n平衡(H2O)＝？
由C原子守恒知，n平衡(C3H8O3)＝0，由O原子守恒知，n转化(H2O)＝[(2×2.2＋0.4)－3] mol＝1.8 mol，故α转化(H2O)＝×100%＝20%，A正确；550 ℃反应达到平衡时，由上表分析知，n平衡(CO)∶n平衡(CO2)＝2.2 mol∶0.4 mol＝11∶2，B错误；由图可知，400～550 ℃范围内，n平衡(CO2)随温度升高而增大，说明CO2的消耗量小于生成量，反应Ⅱ、Ⅲ均是放热反应，随温度升高反应Ⅱ、Ⅲ均逆向移动，且反应Ⅲ逆向进行的程度更大，则H2O的消耗量大于生成量，故400～550 ℃范围，平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小，C错误；反应Ⅰ是熵增反应，反应Ⅲ是熵减反应，其他条件不变，增大压强，反应Ⅰ平衡逆移、反应Ⅲ平衡正移，均导致H2的物质的量减小，D错误。
5 B　根据选择性定义，结合图像易知①③是CO或CO2平衡的选择性，②代表H2的平衡产率。300 ℃前，随温度升高，H2的产率增大，说明主要以反应①为主，含碳主要产物是CO2，所以①代表CO2的选择性，300 ℃后，氢气的产率降低，说明主要以反应②为主，消耗的氢气增大更多，氢气的产率减小，生成CO增多明显，所以③代表CO的选择性。由分析可知，A错误；根据分析，升高温度，平衡时CO的选择性增大，B正确；两种物质参加反应，增大一种物质的浓度，会降低该物质的平衡转化率，C错误；温度一定时，选用高效催化剂不能改变平衡，即不能改变平衡时H2产率，D错误。
6 C　L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；反应初始温度是225 ℃，由图可知，绝热装置中气体温度高于225 ℃，说明反应过程中有热量放出，已知反应①是吸热反应，故反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；由图可知，L6处的CH3OH的体积分数大于L5处，但CO体积分数没有明显变化，说明L5～L6反应①②均正向进行，n(H2O)增大，n总(气体)减小，故L6处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确；由图可知，L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明n(CO)>n(CH3OH)，则CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，D错误。
7 D　根据盖斯定律，上式－下式×2即该反应，焓变应为－247.1 kJ/mol，A错误；随温度升高，生成甲烷的反应正向进行程度减小，生成CO的反应正向进行程度增大，故CH4的平衡选择性随温度升高而减小，B错误；由于甲烷平衡选择性随温度升高而减小，适宜较低温度，结合CO2实际转化率分析，生成甲烷的适宜温度为350～400 ℃，C错误；450 ℃时，改变投料比或改变压强，平衡转化率可超过原平衡点而达到X点的值，D正确。
8 O2将－2价S元素氧化为单质S，促进Zn2+浸出
解析：硫酸能溶解ZnS，但整体溶解量仍较少，通入O2后，O2能将溶液中生成的HS－、H2S氧化为S，溶液中c(S元素)减小，促使酸浸反应正向进行程度增大，进而提高Zn2+浸出率。
9 (1) ①Fe2O3 　②Fe2O3溶于盐酸，c(H＋)减小，Fe3+水解进入滤渣　(2) c(OH－)增大，SO量增多，(R3NH)2SO4量增多，萃取正向进行程度增加
解析：(1) ①根据图像可以得出Fe2O3溶解的很少，可以理解为该浓度的盐酸与Fe2O3反应速率较慢，Fe2O3有大量剩余。图像显示有少量铁浸出，且后续又减少，产生了少量Fe(OH)3，未反应的Fe2O3是含铁滤渣的主要成分。②由①中分析可知，浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因：浸出初期H＋的浓度大，Fe2O3溶解生成Fe3+，Fe浸出率增大，约5 min随着Nd浸出率增大，稀盐酸中的H＋的浓度逐渐减小，pH逐渐增大导致Fe3+水解生成Fe(OH)3进入滤渣，Fe浸出率又减小。(2) 减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动，因此，其他条件不变，水层初始pH在0.2～0.8内，随水层pH增大，H＋的浓度减小，(R3NH)2SO4＋Fe3+＋SO＋H2OH＋＋(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的化学平衡向正反应方向移动，又H＋的浓度减小使平衡H＋＋SO HSO、(R3NH)2SO4＋H＋＋HSO 2(R3NH·HSO4)均逆向移动，引起SO、(R3NH)2SO4浓度的增大，导致萃取平衡正向移动，有机层中Fe元素含量迅速增多。
10 (1) <　(2) 抑制尿素水解，抑制尿素缩合生成缩二脲，提高CO2的转化率
解析：(1) 由图可知，随着温度的升高，反应Ⅰ的lgK减小，即K随着温度的升高而减小，说明反应Ⅰ是放热反应，ΔH<0。(2) 尿素水解的化学方程式为CO(NH2)2＋H2O===CO2↑＋2NH3↑，尿素缩合生成缩二脲的化学方程式为2CO(NH2)2===(NH2CO)2NH＋NH3↑，尿素转化为氰酸铵(NH4OCN)的化学方程式为CO(NH2)2===NH4OCN，前2个副反应中均生成NH3，尿素生产中实际投入的n(NH3)∶n(CO2)＝4∶1，实际投料比值远大于理论值的原因是抑制尿素水解，抑制尿素缩合生成缩二脲，提高CO(NH2)2的产率，氨气与二氧化碳的投料比越大，二氧化碳的转化率越高。
【3年模拟】
1 反应1处于平衡状态，NH3浓度越高，则HNCO浓度越低，反应2速率减慢，故生成缩二脲速率越慢
2 (1) ①抑制H2与Fe2O3的反应、将部分CO转化为CO2与H2　②Ⅰ. 温度越高，CO与Fe2O3的反应速率越快　Ⅱ. 温度越高，CO2与CaO反应程度越小(或CaCO3分解程度越大)，CO2浓度增大，抑制了CO与Fe2O3(或H2O)的反应正向进行 (2) 避免高温、高压的条件，节约能源，对设备要求降低
解析：(1) ①转化Ⅰ的目的是制取合成氨的原料：H2、N2。实际进行转化Ⅰ反应时，合成气中需添加一定量的水蒸气，一定对获得H2、N2有利，添加水蒸气的目的可从提升H2的量的角度分析。如抑制H2的消耗：Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)正向进行程度减小，或水蒸气转化为H2：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)正向进行程度增大。②转化Ⅰ的主要反应为CO(g)＋3Fe2O3(s)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)、CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)、CO2(g)＋CaO(s)===CaCO3(s)，CO含量是3个反应速率叠加的结果，从温度、浓度对反应速率影响的角度作答。(2) 工艺中的优点可以从成本、设备、能源、产率、环保等角度分析。
3 (1) 93.75%　(2) CO2和H2的吸附量下降、积碳覆盖催化剂活性位点、生成CO等其他含碳产物　(3) 降低生成HCOO*的活化能，加快反应速率
解析：(1) 由图可知，240 ℃时，n起始(CO2)＝1 mol，CH3OH的产率为30%，则 n(CH3OH)＝30%×1 mol＝0.3 mol，n总转化(CO2)＝1 mol－0.68 mol＝0.32 mol，CH3OH的选择性＝×100%＝×100%＝93.75%。(2) 由题意和图1可知，此时反应体系还未达到平衡，当温度高于260 ℃时，讨论温度升高对反应速率的影响有：CO2和H2的吸附量下降、反应产生C导致积碳覆盖催化剂活性位点、生成CO等其他含碳产物使CH3OH的选择性降低等
4 D　反应Ⅰ中，CH4和CO2的转化量相等，但是反应Ⅱ中还存在CO2的转化，若起始时，n(CH4)＝n(CO2)，则反应后，CO2转化率一定高于CH4，A正确；使用高效催化剂可以加快反应速率，从而提高单位时间内氢气的产量，B正确；由反应Ⅰ知，产物中n(H2)∶n(CO)＝1∶1，当发生反应Ⅱ时，消耗H2，同时生成CO，故 n(H2)∶n(CO)＜1∶1，C正确；由图可知，550～650 ℃，n(H2)∶n(CO)略增大，故升温有利于反应Ⅰ进行，若有利于反应Ⅱ进行，则CO增大幅度比H2多，n(H2)∶n(CO)会下降，D错误。
5 D　依据盖斯定律，反应Ⅰ－2×反应Ⅱ可得目标热化学方程式，ΔH＝(－164.7－2×41.2)kJ/mol＝－247.1 kJ/mol，A错误；300 ℃以前，CO的体积分数为0，即只发生反应Ⅰ，CO2和H2按物质的量之比为1∶1投料，平衡时CH4的体积分数小于CO2，故曲线①表示平衡时CO2的体积分数随温度的变化，曲线②表示平衡时CH4的体积分数随温度的变化，B错误；其他条件不变，使用高效催化剂不能提高平衡时甲烷的产率，C错误；温度在200～300 ℃时，只发生反应Ⅰ，设CO2、H2的物质的量均为1 mol，平衡时CO2转化了x mol，列三段式：
CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)
n(开始)/mol 1 1 0 0
n(转化)/mol x 4x x 2x
n(平衡)/mol 1－x 1－4x x 2x
初始投料时，CO2的体积分数为50%，平衡后，CO2的体积分数＝×100%＝×100%＝50%，故温度在200～300 ℃时，CO2在平衡体系中的分压保持不变，D正确。
6 D　HCl流速为0.10 mol/h时，可视为反应达到平衡，升高温度，HCl的平衡转化率降低，故ΔH＜0，A错误；催化剂不影响平衡时HCl的转化率，B错误；当HCl流速高于0.12 mol/h时，反应物分子来不及在催化剂表面吸附、反应，故反应速率可能减慢，C错误；当360 ℃、HCl流速为0.19 mol/h时，HCl的转化率为60%，n(Cl2)＝n(HCl)＝×0.19 mol/h×1 h×60%＝0.057 mol，因此m(Cl2)＝0.057 mol×71 g/mol＝4.047 g，D正确。
7 B　根据盖斯定律，(反应Ⅱ－反应Ⅰ×2－反应Ⅲ×4)×可得反应Ⅳ，故ΔH4＝(ΔH2－2ΔH1－4ΔH3)，A错误；水醇比为0时，发生反应Ⅱ，管状透氧膜长度越长，H2与O2接触时间越长，可能发生反应Ⅳ，故氢醇比下降的原因可能为O2氧化H2，B正确；设n投料(C2H5OH)＝1 mol、n投料(H2O)＝1 mol，由图可知，管长度为 2 cm，平衡时氢醇比是3.6，即n(H2)＝3.6 mol，由H原子守恒知，n(H2O)＝×[n投料(C2H5OH)×6＋n投料(H2O)×2－n(H2)×2]＝×[1 mol×6＋1 mol×2－3.6 mol×2]＝0.4 mol，＝9，由C原子守恒知，n生成(CO)＝1.8 mol、n生成(CO2)＝0.2 mol，由O原子守恒知，n投料(C2H5OH)＋n投料(H2O)＋2n透过(O2)＝n生成(CO)＋2n生成(CO2)＋n(H2O)，1 mol＋1 mol＋2n透过(O2)＝1.8 mol＋2×0.2 mol＋0.4 mol，n透过(O2)＝0.3 mol，C错误；管长度过短时，反应物来不及反应即从反应器中流出，H2产率会下降，D错误。
8 (1) ①＋123.21　②四(或4)　③该温度下催化剂的活性较高，反应速率较快，丙烯的产率较高　(2) ①CO2＋H2 CO＋H2O　②丙烷直接脱氢时发生副反应生成积碳覆盖在催化剂表面上，阻碍了反应的进行；而在CO2氧化丙烷脱氢时，CO2能发生反应CO2＋C
2CO，及时消除积碳
解析：(1) ①由图1知，C3H8(g)的相对能量为0，C3H6(g)＋H2(g)的相对能量为123.21 kJ/mol，故可写出C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)　ΔH＝＋123.21 kJ/mol。②速率控制步骤是活化能最高的一步，第四步的活化能最大，反应最慢。③催化剂的反应活性与温度有关，在480 ℃时，催化剂的活性较高，反应速率较快，丙烯的产率较高。(2) ①CO2氧化丙烷脱氢，经历了两步反应，且在反应床出口检测到CO，则CO2中减少的O原子，应与H2结合生成 H2O，反应Ⅱ为CO2＋H2 CO＋H2O。②600 ℃下，C3H8连续脱氢会产生积碳，积碳覆盖在催化剂表面，阻碍反应物与催化剂的接触，A组中含有的CO2可以通过反应：CO2＋C2CO消除积碳，故反应进行至4 h后，A组分原料气的反应仍保持相对优异的稳定性。
9 (1) 在相对较低温度可获得较高SO2的转化率，从而节约大量能源　(2) 当温度高于445 ℃后，S(l)气化吸热，使反应变为吸热反应，升高温度，有利于反应正向进行
解析：(2) 反应温度高于445 ℃时，SO2的平衡转化率却增大，说明反应转变为吸热反应。由硫的沸点约为445 ℃推知，S(l)气化时吸收的热量超过了2CO(g)＋SO2(g)===2CO2(g)＋S(l)放出的热量，由盖斯定律知，2CO(g)＋SO2(g)===2CO2(g)＋S(g)　ΔH＞0。
核心串讲
【核心1】 1 例1　(1) ZnO在稀硫酸中溶解速率快于CuO和PbO　PbSO4的含量增加　(2) FeS2与酸反应生成Fe2+的速率大于Fe2+被MnO2氧化的速率
2 (1) 升高温度、增大反应物浓度、使用催化剂、增大接触面积等　搅拌、粉碎、气液逆流等
例2　(1) 4FeCuS2＋17O2＋4H＋4Fe3+＋4Cu2+＋8SO＋2H2O　(2) Ag＋浓度增大，反应速率增大；Ag＋浓度增大，细菌的活性减弱，反应速率减小；减小幅度大于增大幅度
解析：(2) 此空为竞争行为，Ag＋浓度大导致反应速率快，但Ag＋属于重金属盐，能杀菌，会导致细菌的活性降低，使得反应速率变慢。从结果看，速率变慢，原因是细菌活性降低导致反应速率降低占主要因素，而Ag＋浓度大为次要因素。
3 例3　浸出时间超过60 min，溶液中H＋被消耗、pH升高，随着Fe3+水解程度增大，生成的Fe(OH)3胶体吸附溶液中Zn2+；Fe3+还可生成Fe(OH)3沉淀，附着在焙烧矿渣表面阻碍锌的浸出，使滤渣中锌质量分数升高
解析： 随着浸出时间延长，溶液中H2SO4作为反应物不断被消耗，H＋减少，pH升高，导致溶液中的Fe3+水解程度增大，生成的Fe(OH)3胶体吸附了溶液中部分Zn2+，使滤渣中锌元素质量分数升高，随着Fe3+水解程度增大，会生成Fe(OH)3沉淀，附着在矿渣表面，阻碍ZnO、ZnFe2O4与H2SO4反应，减少锌的浸出。
【核心2】 (2) 平衡正向移动　达到平衡状态　平衡逆向移动
例4　(1) 反应Ⅰ的ΔH＜0，反应Ⅱ的ΔH＞0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降，且下降幅度超过上升幅度　(2) 增大压强、使用对反应Ⅰ催化活性更高的催化剂
解析：(1) 反应Ⅰ为放热反应，升高温度不利于反应正向进行，CO2的转化率下降，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度有利于反应正向进行，CO2的转化率上升，但CO2转化率下降的幅度超过上升幅度，所以CO2平衡转化率随温度上升而下降。(2) 提高CH3OH的选择性，即是有利于反应Ⅰ正向进行的条件，如加压；催化剂可以改变反应的选择性，所以可以使用对反应Ⅰ催化活性更高的催化剂。
【核心3】 1 例5　c(OH－)越大，FeS表面吸附Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，Cr(Ⅵ)中CrO物质的量分数越大
思维建模：①减小　增大　②b. 低于　c. FeS溶解量变少，溶液中Fe2+和HS－浓度降低
例6　催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使反应速率增大　催化剂活性下降，反应速率减小；反应的ΔH<0，温度升高使NO的平衡转化率降低(或温度升高使反应正向进行程度减小)
【核心4】例7　B　若反应①能进行，需满足ΔH1－TΔS＜0，反应①的ΔS＜0，则ΔH1＜0，A错误；升温会使反应②逆向移动，造成反应①的反应物(SO2和CO)浓度增大，生成物CO2的浓度减小，从浓度视角，反应①平衡正向移动，S2平衡产率上升，从温度视角，升温会使反应①逆向移动，但结果是S2的平衡产率上升，则应该是浓度的影响超过了温度的影响，B正确；900～1 000 K，10 min时，S2的实际产率比平衡产率大，若反应足够长时间，S2的实际产率应与平衡产率相等，故S2的实际产率会下降，C错误；已知：600～1 000 K范围内，SO2平衡转化率接近100%，由图可知，600～1 000 K范围内，S2平衡产率远低于对应温度下10 min时S2实际产率，如1 000 K达到平衡时回收的S2量远低于600 K反应10 min时，故反应的温度并不是越高越好，D错误。
检测反馈
1 C　由盖斯定律知，①＋②可得CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)的ΔH＝＋205.8＋(－41.2)＝＋164.6(kJ/mol)，A错误；温度升高，反应①(ΔH>0)正向进行程度增大，反应②(ΔH<0)正向进行程度减小，CH4转化率增大，CO转换率减小，曲线a表示平衡时CO转换率随温度的变化，曲线b表示平衡时CH4转化率随温度的变化，B错误；设投料时CH4和H2O分别为1 mol和6 mol，850 ℃时n生成(CO2)＝1 mol×90%×50%＝0.45 mol，550 ℃时，n生成(CO2)＝1 mol×90%×30%＝0.27 mol，故850 ℃平衡时生成的CO2比550 ℃平衡时生成的多，C正确；相同条件下，CH4和H2O总物质的量不变，越大，反应物中总的含H量越小，H2产量越小，D错误。
2 D　题图实际是两个图的叠加。图中纵坐标的转化率不是平衡转化率。NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的三个反应均为放热反应。达到平衡之前，升高温度，NH3的转化率增大。当达到平衡之后，升高温度，反应正向进行的程度减小，NH3的平衡转化率减小，A错误；由图可知，其他条件不变，在175～300 ℃内，随温度的升高，N2的选择性减小，而氨气的转化率几乎不变，故N2的量均不断减少，B错误；由图可知，低温下NH3的转化率较低，N2的选择性较高，若要高效除去尾气中的NH3，则需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂，D正确。
3 (1) 3∶1 　(2) ①反应消耗H＋；温度升高抑制HSO的电离　②液固比大于20 mL/g，烧渣已不再反应，浸出的铁元素总量不再变化，随着溶液体积的增加，铁元素浓度降低
解析：(1) 已知Fe3O4、Fe2O3和P2O5的物质的量之比为1∶1∶2，令FeP、Fe2P中元素化合价均为0，则“Fe3O4＋Fe2O3＋2P2O5”中Fe、P化合价共升高34价，由得失电子守恒知，参加反应的O2的系数为，配平后的化学方程式为3FeP＋Fe2P＋O2Fe3O4＋Fe2O3＋2P2O5，反应的FeP和Fe2P物质的量之比为3∶1。(2) ①c(H＋)减小的原因有2个：Fe3O4、Fe2O3反应消耗H＋；HSO(aq) H＋(aq)＋SO(aq)　ΔH<0，氧化物与酸反应放出热量使溶液温度升高，HSO电离正向进行程度减小，电离出的H＋减少。②由图可知，当液固比大于20 mL/g时，烧渣的浸出率为100%，即使后续操作继续增大液固比，烧渣也不再浸出，浸出的Fe元素总量不再变化，但溶液总体积增加，故所得浸出液中铁元素浓度降低。

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