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专题八 化学反应速率与化学平衡（学生版）
1．了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。
2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
3．了解化学反应的可逆性，能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。
4．了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
5．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。
6．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
一、从“三方面”针对化学反应速率
①依据化学反应速率的定义进行有关计算，其模式是灵活运用“υ＝△c／△t”；
②是同一化学反应的速率以不同物质的浓度变化表示时，各速率值之间的关系及化学方程式的确定；
③是考查外界条件对反应速率的影响，其模式是依据浓度、温度、压强、催化剂、接触面积以及形成原电池等因素对化学反应速率的影响进行分析判断。
二、“两方面”吃透反应速率的影响
1．对于有固体参加的化学反应而言，由于在一定条件下，固体的浓度是固定的，所以固体物质在化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体物质。但因为固体物质的反应是在其表面进行的，故与其表面积有关，当固体颗粒变小时，会增大表面积，加快反应速率。
2．对于有气体参加的反应而言，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。所以，在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，这种改变对反应体系的浓度产生何种影响，由此判断出对反应速率产生何种影响。
对于气体反应体系，有以下几种情况
(1)恒温时：
增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快。
(2)恒容时：
①充入气体反应物浓度增大总压增大速率加快
②充入“惰气”总压增大，但各分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变。
(3)恒压时：
充入：“惰气”体积增大各反应物浓度减少反应速率减慢。
三、外界条件对化学反应速率的影响
影响因素
分子总数
活化分子百分数
活化分子总数
活化分子浓度
（单位体积活化分子数）
增大浓度
增加
不变
增加
增加
增大压强
不变
不变
不变
增加
升高温度
不变
增加
增加
增加
正催化剂
不变
增加
增加
增加
四、“两方法+两标志”判断化学平衡状态
(1)两方法——逆向相等、变量不变
①“逆向相等”
反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。
②“变量不变”
如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。
(2)两标志——本质标志、等价标志
①本质标志
v(正)＝v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。
②等价标志
A．体系中各组分的质量、物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。
B．对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。
对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。
例如，2NO2(g) N2O4(g)。
D．体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。
E．全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。
注意：
不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志的几种情况：
a．恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化，如2HI(g) I2(g)＋H2(g)。
b．全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化，如2HI(g) I2(g)＋H2(g)。
c．全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
五、化学平衡常数及其应用
1．化学平衡常数的理解
(1)化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强和催化剂等均无关。
(2)在平衡常数表达式中：水(l)的浓度、固体物质的浓度均不写，但是水蒸气的浓度要写。
(3)平衡常数表达式中各物质的浓度为平衡时的浓度，其书写形式与化学方程式的书写有关。
N2＋3H22NH3，K＝a，则有2NH3N2＋3H2，
K′＝1/a；N2＋H2NH3，K″＝。
2．化学平衡常数的应用
(1)判断、比较可逆反应进行的程度。
一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应
K值
正反应进行的程度
平衡时生成物浓度
平衡时反应物浓度
越大
越大
越大
越小
越小
越小
越小
越大
K值
正反应进行的程度
平衡时生成物浓度
平衡时反应物浓度
一般地说，当K>105时，就认为反应基本进行完全了，当K<10－5时，认为反应很难进行。
(2)判断反应反应进行的方向。
对于化学反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的任意状态，
浓度商：Q＝，有

(3)计算反应物的转化率。
①表达式
对于化学反应：aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，反应物A的转化率为：α(A)＝×100%。
②规律
A．同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照化学计量数之比投入反应物时，反应物转化率相同。
B．相同条件下，增大某一反应物的浓度，可增大另一反应物的转化率，而增大浓度的反应物的转化率会减小。
六、“三段式法”解化学平衡的计算
1．计算步骤
(1)写出有关化学平衡的反应方程式。
(2)确定各物质的起始量、变化量和平衡量。
(3)根据问题建立相应的关系式进行解答。
计算模式
(“三段式法”)
具体可按下列模式进行计算：如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。
　　　　　 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
起始(mol·L－1)　　a　　　b　　　　 0　　　0
变化(mol·L－1) mx nx px qx
平衡(mol·L－1) a－mx b－nx px qx
相关计算：
平衡常数：K＝。
②A的平衡转化率：α(A)平＝×100%。
③A的物质的量分数：
w(A)＝×100%。
④混合气体的平均密度：混＝。
⑤混合气体的平均相对分子质量：＝。
3．有关化学平衡计算的三点注意事项
(1)注意反应物和生成物的浓度关系：反应物：c(平)＝c(始)－c(变)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。
(2)利用④混＝和⑤＝计算时要注意m总应为气体的质量， V应为反应容器的体积，n总应为气体的物质的量。
(3)起始浓度、平衡浓度不一定呈现化学计量数比，但物质之间是按化学计量数反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数比，这是计算的关键。
七、化学平衡的思维方法
(1)可逆反应“不为零”原则
可逆性是化学平衡的前提，达到平衡时，反应物和生成物共存，每种物质的物质的量不为零。
一般可用极限分析法推断：假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余，余多少。这样的极值点是不可能达到的，故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量。
(2)“一边倒”原则
可逆反应，在条件相同时(如等温等容)，若达到等同平衡，其初始状态必须能互变，从极限角度看，就是各物质的物质的量要相当。因此，可以采用“一边倒”的原则来处理以下问题：化学平衡等同条件(等温等容)
可逆反应 aA(g) + bB(g) ＝ cC(g)
①起始量 a b 0 平衡态Ⅰ
②起始量 0 0 c 平衡态Ⅱ
③起始量 x y z 平衡态Ⅲ
为了使平衡Ⅰ=平衡Ⅱ=平衡Ⅲ，根据“一边倒”原则，即可得：x+a/cz=a得x/a+z/c=1； y+b/cz=b得y/b+z/c=1 。
八、化学平衡移动与图像
总结：
①只要增大浓度、增大压强、升高温度，新平衡都在原平衡的上方，v′正=v′逆>v正=v逆；只要减小浓度、降低压强、降低温度，新平衡都在原平衡下方，v″正＝v″逆②只要是浓度改变，一个速率一定是在原平衡的基础上改变；两个速率同时增大或减小(中间断开)一定是压强或温度改变。
③ 加入催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率，平衡不移动。
一、化学反应速率的计算与比较
1．化学反应速率的计算
(1)定义式法
v(A)＝＝
(2)化学计量数法(比例关系法)
同一反应速率，用不同的物质表示时，反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。
对于任一化学反应：aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，则有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d或＝＝＝。
2．化学反应速率的大小比较
(1)定量比较看数值
①归一法
按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
②比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较与，若>，则A表示的反应速率比B大。
(2)定性比较看条件
高温、高压、使用催化剂、浓度大的、形成原电池等往往可以使反应速率加快。
二、解答化学平衡移动问题的步骤
三、外界条件对化学反应速率的影响及图像
1．外界条件对化学反应速率的影响规律
(1)浓度对化学反应速率的影响
其他条件不变时，增大反应物的浓度，会增大化学反应速率；减小反应物的浓度，会减小化学反应速率。
(2)压强对化学反应速率的影响
对于有气体参加的化学反应来说，当温度一定时，增大压强，则化学反应速率增大；减小压强，则化学反应速率减小。
（3）压强对化学反应速率的影响的实质是浓度的影响。
①若参加反应的物质为固体、纯液体或溶液时，由于压强的变化对它们的体积改变几乎无影响，因而对它们浓度改变的影响也很小，故可认为其反应速率不变。
②化学反应：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，生成物中有气体，反应物中无气体，增大压强，反应速率不增大；减小压强，反应速率不减小。
③对于有气体参加的反应，有如下几种情况：
a．恒温时，增大压强→体积减小→浓度增大→反应速率增大。
b．恒温时，对于恒容密闭容器：
(3)温度对化学反应速率的影响
其它条件不变时，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论吸热反应还是放热反应，反应速率一般都要加快。只不过增加的程度不同，不能认为v(吸)加快而v(放)减慢。
(4)催化剂对化学反应速率的影响
当其他条件不变时，加入催化剂，可以同等程度地大幅度改变正、逆反应的速率，但不能改变化学平衡常数，不能改变平衡转化率。在使用时注意催化剂的活化温度及防止催化剂中毒。
归纳影响规律
增强反应条件(升温、增大压强、增大浓度、使用催化剂)，反应速率加快；减弱反应条件(降温、减小压强、减小浓度)，反应速率减慢。
分析外界因素对化学反应速率的影响时要注意以下几点：
①对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。
②分析压强改变对化学反应速率的影响时，关键看气体反应物浓度是否有变化：若气体反应物浓度有变化，化学反应速率一定改变；若气体反应物浓度无变化，化学反应速率不改变。
③温度改变时，对任何反应的速率都有影响。
四、化学平衡图
（一）物质的量(浓度)、速率——时间图像
1.速率—时间图像
如N2＋3H22NH3ΔH<0，建立平衡后，加热对速率的影响如图。
此类图像定性地揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向。
2.全程速率—时间图像
如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。
解释原因：AB段(v渐大)，因为是放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率的渐大；BC段(v渐小)，则主要因为随反应的进行，溶液中c(H＋)渐小，导致反应速率渐小。
3.物质的量(或浓度)—时间图像
例如，某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图像得出的信息是
①X、Y是反应物，Z是产物；
②t3时反应达平衡，X、Y没有全部反应。
(2)根据图像可进行如下计算：
①某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝mol·L－1·s－1，Y的转化率＝×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比
如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。
（二）含量(或转化率)—时间—温度(压强)图像
已知不同温度或压强下，反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以aA(g)＋bB(g) cC(g)中反应物的转化率αA为例说明]
(1)“先拐先平，数值大”原则
分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短，如甲中T2＞T1。
②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如乙中p1＞p2。
③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。
(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法：
①图中甲，T2＞T1，升高温度，αA降低，平衡逆移，正反应为放热反应。
②图乙中，p1＞p2，增大压强，αA升高，平衡正移，则正反应为气体体积缩小的反应。
③若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。
解答速率平衡图像两大方法
1.定一议二
当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。
2.三步分析法
一看反应速率是增大还是减小；
二看v正、v逆的相对大小；
三看化学平衡移动的方向。
（三）恒温(压)图像分析
该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下所示：
如图2所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示 v正>v逆的点是3，表示v正五、“四步法”妙解图表题
第一步：看特点。
即分析可逆反应方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。
第二步：识图像。
即识别图像类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平，数值大”判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。
第三步：想原理。
联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。
第四步：巧整合。
图表与原理整合。逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。
六、“四步曲”判断等效平衡
第一步，看
观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后等气体分子数的可逆反应还是反应前后不等气体分子数的可逆反应；
第二步，挖
挖掘题目条件，区分恒温恒容和恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；
第三步，倒
采用一边倒法，将起始物质转化成一边的物质；
第四步，联
联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。
考点一 化学反应速率及其影响因素
典例1：某化学科研小组在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA（g）+bB（g）?cC（g）表示]的化学平衡的影响，得到如下图象（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率）．根据图象，下列判断正确的是（?? ）
A.?如图反应：若p1＞p2 ， 则此反应只能在高温下自发进行B.?如图反应：此反应的△H＜0，且T1＜T2C.?如图反应：表示t1时刻一定是使用催化剂对反应速率的影响D.?如图反应：表示t1时刻增大B的浓度对反应速率的影响
【答案】B
【解析】解：A、由反应1图可知，增大压强，A的转化率增大，平衡正向移动，说明正反应是熵减的反应，升温平衡正向移动，说明正反应是放热反应，根据△G=△H﹣T△S可知，该反应在低温度时更容易自发进行，故A错误；B、由图可知，T2的起始斜率大于T1 ， 说明T1＜T2 ， 升高温度，C的物质的量减小，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，故B正确；C、若反应是反应前后气体的系数和不变的反应，增大压强和加催化剂都不会引起化学平衡的移动，t1时刻可以是增大压强或是加催化剂的情况，故C错误；D、t1时刻增大B的浓度，正逆反应速率加快，但是加入的瞬间，逆反应速率是不会变化的，不会离开原来的速率点，故D错误．故选B．
【分析】A、由反应1图可知，增大压强，A的转化率增大，平衡正向移动，说明正反应是熵减的反应，升温平衡正向移动，说明正反应是放热反应，据此判断；B、由图可知，T2的起始斜率大于T1 ， 说明T1＜T2 ， 升高温度，C的物质的量减小，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，据此判断；C、反应前后气体的系数和不变的反应，改变压强和加催化剂都不会引起化学平衡的移动；D、增加反应物的浓度，速率加快，但是加入的瞬间，逆反应速率是不会变化的．
对点模拟1．（1）在密闭容器中，反应X2（g）+Y2（g）?2XY（g）；△H＜0，达到甲平衡．在仅改变某一条件后，达到乙平衡，图中对此过程的分析正确的是（　　）
A.?图I是加入适当催化剂的变化情况????????????????????????B.?图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况C.?图Ⅲ是增大压强的变化情况???????????????????????????????? D.?图Ⅲ是升高温度的变化情况
（2）在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备TiO2薄膜，探究不同载体下TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色的效果，每光照20 min取一次样，实验结果如图所示。下列说法正确的是(???? )
A.?不同载体，无论何种温度一定是钛片载体的光催化活性最好????????
B.?约在520 ℃时，钛片载体的光催化活性最好C.?无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高????????
D.?不同载体，TiO2薄膜的光催化活性相同
下列叙述与图象对应符合的是（　　）
A.?对于达到平衡状态的N2（g）+3H2（g）?2NH3 （g）在t0时刻充入了一定量的NH3 ， 平衡逆向移动B.?对于反应 2A（g）+B（g）?C（g）+D（g）△H＜0，p2＞p1 ， T1＞T2C.?该图象表示的化学方程式为：2A═B+3CD.?对于反应 2X（g）+3Y（g）?2Z（g）△H＜0，y可以表示Y的百分含量
考点二 化学平衡状态及其影响因素
典例2：CO常用于工业冶炼金属，如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是（?? ）
A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量????????
B.?CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)C.?工业冶炼金属铜(Cu)时较高的温度有利于提高CO的利用率????????
D.?CO还原PbO2的反应△H >0
【答案】B
【解析】A、增高炉的高度，增大CO与铁矿石的接触，不能影响平衡移动，CO的利用率不变，选项A不符合题意；B、由图象可知用CO工业冶炼金属铬时，lg[c(CO)/c(CO2)]一直很高，说明CO转化率很低，故不适合，选项B符合题意；C、由图象可知温度越低lg[c(CO)/c(CO2)]越小，故CO转化率越高，选项C不符合题意；D、由图象可知CO还原PbO2的温度越高lg[c(CO)/c(CO2)]越高，说明CO转化率越低，平衡逆向移动，故△H＜0，选项D不符合题意；故答案为：B。
【分析】本题明确lg[c(CO)/c(CO2)]表示反应中CO的转化率，以及CO转化率与温度的关系是解题的关键。
对点模拟2．对于aA（g）+bB（g）?cC（g）反应，改变某一变量（条件）得到如图象（p 表示压强，T 表示温度，n 表示物质的量，á 表示平衡转化率）．根据图象，下列判断正确的是（　　）
?反应 I：若 p1＞p2 ， 则 a+b＜c????????????????????????
反应Ⅱ：此反应的△H＜0，且 T1＜T2C.?反应Ⅲ：表示t1 时刻一定是使用催化剂对反应速率的影响?????????
D.?反应Ⅳ：表示t1时刻增大 B 的浓度对反应速率的影响
考点三 化学平衡图表应用
典例3：向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：xA（g）+B（g）?2C（g）．各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以表和图表示
容器
甲
乙
丙
容积
0.5L
0.5L
1.0L
温度/℃
T1
T2
T2
反应物起始量
1.5molA0.5 molB
1.5 molA0.5 molB
6.0 molA2.0 molB
下列说法正确的是（?? ）

A.?若平衡时温度不变，改变容器体积平衡不移动B.?由图可知：T1＜T2 ， 且该反应为吸热反应C.?l0min内甲容器中反应的平均速率v（A）=0.025mol?（L?min）﹣1D.?T1℃，起始时甲容器中充入0.5molA，1.5molB，平衡时A的转化率为25%
【答案】A
【解析】解：A、由表中乙、丙可知：体积扩大两倍，物质的量是原来的4倍，平衡时丙中C的浓度是乙的2倍，说明容器体积改变，平衡不移动，故A正确；B、先拐先平，温度高，比较甲和乙可知，相同条件下乙先达到平衡状态，T2＞T1 ， 温度越高，C的浓度越小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，故B错误；C、由图可知，10min内甲容器中C的浓度变化量为1mol/L，v（C）= =0.1mol/（L?min），速率之比等于化学计量数之比，所以v（A）= v（C）= ×0.1mol/（L?min）=0.05mol/（L?min），故C错误；D、乙中平衡时A的转化率为A的转化率为 = ，丙中A的转化率为 = ，丙中压强为乙中2倍，压强增大平衡不移动，故x=1，??????????????????? A（g）+B（g）?2C（g）．开始（mol/L）：3??????? ?1????????? 0 变化（mol/L）：0.75?? 0.75?????? 1.5平衡（mol/L）：2.25?? 0.25?????? 1.5故T1℃，该反应的平衡常数为k= =4令T1℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反应到达平衡时A的浓度变化量为x，则：??????????????????? A（g）+B（g）?2C（g）．开始（mol/L）：1????? 3??????????? 0 变化（mol/L）：x ?????x?????????? 2x平衡（mol/L）：1﹣x?? 3﹣x??????? 2x所以 =4解得：x=0.75故A的转化率= ×100%=75%，故D错误；故选A．
【分析】A、由表中乙、丙可知：体积扩大两倍，物质的量是原来的4倍，平衡时丙中C的浓度是乙的2倍；B、图象分析可知先拐先平，温度高，反应速率快，温度越高，平衡向吸热反应方向进行；C、由图可知，10min内甲容器中C的浓度变化量为1mol/L，根据v= 计算v（C），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（A）；D、乙中平衡时A的转化率为 = ，丙中A的转化率为 = ，丙中压强为乙中2倍，压强增大平衡不移动，故x=1，根据三段式计算甲中平衡时各组分的浓度，进而计算平衡常数，令T1℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反应到达平衡时A的浓度变化量为x，再利用三段式表示出平衡时各组分的浓度，利用平衡常数列方程计算x的值，进而计算A的转化率．
对点模拟3．根据相应的图象（图象编号与答案一一对应），判断下列相关说法正确的是（?? ）
密闭容器中反应达到平衡，T0时改变某一条件有如图变化所示，则改变的条件一定是加入催化剂?
反应达到平衡时，外界条件对平衡影响关系如图所示，则正反应为放热反应，且a＞b?
物质的百分含量和温度关系如图所示，则该反应的正反应为吸热反应?
D.反应速率和反应条件变化关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A，B，C是气体、D为固体或液体
考点三 化学平衡常数及其应用
典例3：25℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下表所示，下列说法正确的是（??? ）
化学式
HCOOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数
K=1.8×10-4
K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
K=4.9×10-10
A.?H2CO3溶液和NaCN溶液反应的离子方程式为H2CO3+CN-=HCO3-+HCN??????????
B.?HCOOH的电离平衡常数表达式为K= c(HCOOH)/[c(HCOO-)·c(H+)]
C.?Na2CO3溶液显碱性，NaHCO3溶液显酸性??????????
D.?酸性强弱顺序是HCOOH>HCN>H2CO3
【答案】A
【解析】A．酸的电离平衡常数HCOOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3- ， 酸性强弱顺序是HCOOH＞H2CO3＞HCN-＞HCO3- ， H2CO3溶液和NaCN溶液反应的离子方程式为H2CO3+CN-=HCO3-+HCN，故A符合题意；B．甲酸电离平衡常数K= ，故B不符合题意；C．NaHCO3溶液中碳酸氢根离子水解，HCO3-+H2O?H2CO3+OH- ， 水解平衡常数Kh= = = =2.3×10-8＞Ka2 ， 水解程度大，溶液显碱性，故C不符合题意；D．酸的电离平衡常数HCOOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3- ， 酸性强弱顺序是HCOOH＞H2CO3＞HCN，故D不符合题意；故答案选A。
【分析】A、酸的电离平衡常数越大，则酸性越强；B、根据电离平衡常数公式做答；C、NaHCO3溶液显碱性；在水溶液中进行水解；水解平衡常数Kh=,比较水解平衡常数与电力平衡常数的大小；D、酸的电离平衡常数越大，则酸性越强碳酸分两级电离；
对点模拟3．（1）已知气相直接水合法制取乙醇的反应为H2O(g)+C2H4(g) CH3CH2OH(g)。在容积为3L的密闭容器中，当n(H2O):n(C2H4)=1:1时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:下列说法正确的是（?? ）
A.?a、b两点平衡常数:b>a??????????????????????????????????????
B.压强大小顺序: P1>P2>P3C.?当混合气的密度不变时反应达到了平衡???????????????
D.?其他条件不变，增大起始投料 ，可提高乙烯转化率
（2）向2L的密闭容器中充入7.6mol NO和3.8mol O2 ， 发生如下反应：
①2NO（g）＋O2（g） 2NO2（g）
②2NO2（g） N2O4（g）
测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示，0～10min维持容器温度为T1℃，10min后升高并维持容器的温度为T2℃。下列说法正确的是（?? ）
A.前5min的平均反应速率v（N2O4）＝0.18mol·L－1·s－1B.T1℃时反应②的化学平衡常数K＝0.6C.反应①、②均为吸热反应D.若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O4 ， T1℃达到平衡时，N2O4的转化率为10%
（3）一定条件下合成乙烯6H2（g）+2CO2（g）?CH2=CH2（g）+4H2O（g）；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是（?? ）

A.?生成乙烯的速率：v（M）＞v（N）B.?平衡常数KM＜KNC.?催化剂可能会影响CO2的平衡转化率D.?若投料比n（H2）：n（CO2）=3：1，则图中M点时，CO2的体积分数约为15.4%
一、单选题
1.【2018年高考江苏卷】下列说法正确的是（?? ）
A.?氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能????????
B.?反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应C.?3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3 ， 转移电子的数目小于6×6.02×1023????????
D.?在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快
2.【2018年高考江苏卷】根据下列图示所得出的结论错误的是（?? ）
A.?图甲是CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的ΔH<0????????
B.?图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小C.?图丙是室温下用0.1000 mol·L?1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L?1某一元酸HX的滴定曲线，说明HX是一元强酸????????
D.?图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2+ )与c(SO42?)的关系曲线，说明溶液中c(SO42? )越大c(Ba2+ )越小
3.【2018年高考天津卷】下列叙述正确的是（?? ）
A.?某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh(水解常数)越小??????
B.?铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈C.?反应活化能越高，该反应越易进行??????????????????????
D.?不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3
4.【2018年高考天津卷】室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是（?? ）
A.?加入NaOH，可增大乙醇的物质的量???????????????????
B.?增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br
C.?若反应物增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变??????????
D.?若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间
5.【2018年高考新课标Ⅱ卷】研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是（）
A.?雾和霾的分散剂相同???????????????????????????????????????????B.?雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.?NH3是形成无机颗粒物的催化剂????????????????????????D.?雾霾的形成与过度施用氮肥有关
6.【2018年高考新课标Ⅲ卷】下列实验操作不当的是
A.?用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率B.?用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂C.?用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na+D.?常压蒸馏时，加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
【2018年高考新课标Ⅲ卷】用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是
A.?根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10????????
B.?曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.?相同实验条件下，若改为0.0400 mol·L-1 Cl- ， 反应终点c移到a????????
D.?相同实验条件下，若改为0.0500 mol·L-1 Br- ， 反应终点c向b方向移动
8.【2017年高考浙江卷】对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究．在相同温度下，M的物质的量浓度（mol?L﹣1）随时间（min）变化的有关实验数据见表．下列说法不正确的是（　　）
时间水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ（pH=2）
0.4
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ（pH=4）
0.4
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ（pH=4）
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
Ⅳ（pH=4，含Ca2+）
0.20
0.09
0.05
0.03
0.01
0
A.?在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015 mol?L﹣1?min﹣1B.?水样酸性越强，M的分解速率越快C.?在0～20 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D.?由于Ca2+存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快
9.【2017年高考天津卷】常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni（s）+4CO（g）?Ni（CO）4（g）．230℃时，该反应的平衡常数K=2×10﹣5 ． 已知：Ni（CO）4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应．第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍．下列判断正确的是（　　）
A.?增加c（CO），平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B.?第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃C.?第二阶段，Ni（CO）4分解率较低D.?该反应达到平衡时，v生成[Ni（CO）4]=4v生成（CO）
10.【2017年高考江苏卷】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（　　）
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Mn2+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
二、实验探究题
11.【2018年高考北京卷】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。P2________P1（填“＞”或“＜”），得出该结论的理由是________。
（3）Ⅰ-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。??? i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O??? ii.I2+2H2O+________?=________+ ________+2I-
（4）探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）①B是A的对比实验，则a=________。②比较A、B、C，可得出的结论是________。③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A，结合i、ii反应速率解释原因：________。
12.【2018年高考新课标Ⅰ卷】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题：
（1）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=x时,N2O4(g)完全分解):
t/min
0
40
80
160
260
1300
1700
∞
P/kPa
35.8
40.3
42.5
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
①若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强pX(35℃)________63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________。②25℃时N2O4(g) ?2NO2(g)反应的平衡常数Kp=________ kPa (Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
（3）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R，A，Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5?NO3+NO2????????? 快速平衡第二步NO2+NO3?NO+NO2+O2????? 慢反应第三步NO+NO3?2NO2??????? 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 __________（填标号)。
A.?ν(第一步的逆反应P>ν(第二步反应)?????????????????????B.?反应的中间产物只有NO3C.?第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效??????????????D.?第三步反应活化能较高。
三、综合题
13.【2018年高考海南卷】过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品，广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。回答下列问题：
（1）已知：?????? H2(g)+ O2(g)=H20(1)? ?△H1=－286kJ·mol-1???? ??H2(g)+ O2(g)=H2O2(l)? ??△H2=－188 kJ·mol-1??? 过氧化氢分解反应2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)的△H=________kJ·mol-1。不同温度下过氧化氢分解反应的平衡常数K313K________K298K (填“大于"“小于”或“等于”)。
（2）100℃时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢24h的分解率见下表：
离子
加入量/(mg·L-1)
分解率/%
离子
加入量／(mg·L-1)
分解率/％
无
__
2
Fe3＋
1.O
15
Al3＋
10
2
Cu2＋
O.1
86
Zn2＋
10
10
Cr3＋
0.1
96
??? 由上表数据可知，能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是________。贮运过氧化氢时，可选用的容器材质为________(填标号)。A．不锈钢??? B．纯铝??? C．黄铜??? D．铸铁
（3）过氧化氢的Ka1=2.24×10-12 ， H2O2的酸性________H2O(填“大于”“小于”或“等于”)。研究表明，过氧化氢溶液中HO2-的浓度越大，过氧化氢的分解速率越快。常温下，不同浓度的过氧化氢分解率与pH求的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢，pH增大分解率增大的原因是________：相同pH下，过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是________。
14.【2018年高考北京卷】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)（1） H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。800C后脱除率变化的原因：________。
（5）取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bmol·L-1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4 ， 消耗NaOH溶液cmL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩尔质量为98g·mol-1）
15.【2018年高考新课标Ⅱ卷】 催化重整不仅可以得到合成气（CO和 ）。还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
（1）催化重整反应为： 。已知：? ? ? 该催化重整反应的 ________ 。有利于提高 平衡转化率的条件是________（填标号）。A.高温低压? B.低温高压? C.高温高压? D.低温低压某温度下，在体积为2L的容器中加入 以及催化剂进行重整反应。达到平衡时 的转化率是50%，其平衡常数为________ 。
（2）反中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：
积碳反应
消碳反应
75
172
活化能/
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
①由上表判断,催化剂X________Y(填“优于或劣于”),理由是________.在反应进料气组成,压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示,升高温度时,下列关于积碳反应,消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)A.K积、K消均增加B.V积减小、V消增加C.K积减小、K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 (k为速率常数)。在 一定时,不同 下积碳量随时间的变化趋势如右图所示,则Pa(CO2)、Pb(CO2)、Pc(CO2)从大到小的顺序为________
16.【2018年高考新课标Ⅲ卷】三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：
（1）对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) 吸热反应，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。①343 K时反应的平衡转化率α=________%。平衡常数K343 K=________（保留2位小数）。②在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________、________。③比较a、b处反应速率大小：va________vb（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率v=v正?v逆= ? ，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处 =________（保留1位小数）。
17.【2018年高考浙江卷】以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝（AlN）；通过电解法可制取铝．电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用． 请回答：
（1）已知：2Al2O3（s）═4Al（g）+3O2（g）△H1=3351KJ?mol﹣12C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=﹣221KJ?mol﹣12Al（g）+N2（g）═2AlN（s）△H3=﹣318KJ?mol﹣1碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是________，该反应自发进行的条件________．
（2）在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混和气体（体积比1：4，总物质的量a mol）进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示（选择性：转化的CO2中生成CH4或CO的百分比）． 反应ⅠCO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H4反应ⅡCO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H5①下列说法不正确的是________A．△H4小于零B．温度可影响产物的选择性C．CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少D．其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为1：3，可提高CO2平衡转化率②350℃时，反应Ⅰ在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL该温度下反应Ⅰ的平衡常数为________（用a、V表示）③350℃下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示．画出400℃下0～t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线．? ??________
（3）据文献报道，CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是________．
18.【2018年高考新课标Ⅲ卷】（14分）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途．回答下列问题：
（1）298K时，将20mL 3x mol?L﹣1 Na3AsO3、20mL 3x mol?L﹣1 I2和20mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33﹣（aq）+I2（aq）+2OH﹣?AsO43﹣（aq）+2I﹣（aq）+H2O（l）．溶液中c（AsO43﹣）与反应时间（t）的关系如图所示．①下列可判断反应达到平衡的是________（填标号）．a．溶液的pH不再变化b．v（I﹣）=2v（AsO33﹣）c．c （AsO43﹣）/c （AsO33﹣）不再变化d．c（I﹣）=y mol?L﹣1②tm时，v正________?v逆（填“大于”“小于”或“等于”）．③tm时v逆________tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是________．④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为________．
19.【2017年高考新课标Ⅱ卷】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备．回答下列问题：
（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1﹣丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：①C4H10（g）=C4H8（g）+H2（g）△H1已知：②C4H10（g）+ O2（g）=C4H8（g）+H2O（g）△H2=﹣119kJ?mol﹣1③H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H3 =﹣242kJ?mol﹣1反应①的△H1为________?kJ?mol﹣1 ． 图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________（填标号）．A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．降低压强
（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等．图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系．图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是________．
（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物．丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是________、________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是________．

专题八 化学反应速率与化学平衡（教师版）
1．了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。
2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
3．了解化学反应的可逆性，能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。
4．了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
5．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。
6．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
一、从“三方面”针对化学反应速率
①依据化学反应速率的定义进行有关计算，其模式是灵活运用“υ＝△c／△t”；
②是同一化学反应的速率以不同物质的浓度变化表示时，各速率值之间的关系及化学方程式的确定；
③是考查外界条件对反应速率的影响，其模式是依据浓度、温度、压强、催化剂、接触面积以及形成原电池等因素对化学反应速率的影响进行分析判断。
二、“两方面”吃透反应速率的影响
1．对于有固体参加的化学反应而言，由于在一定条件下，固体的浓度是固定的，所以固体物质在化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体物质。但因为固体物质的反应是在其表面进行的，故与其表面积有关，当固体颗粒变小时，会增大表面积，加快反应速率。
2．对于有气体参加的反应而言，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。所以，在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，这种改变对反应体系的浓度产生何种影响，由此判断出对反应速率产生何种影响。
对于气体反应体系，有以下几种情况
(1)恒温时：
增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快。
(2)恒容时：
①充入气体反应物浓度增大总压增大速率加快
②充入“惰气”总压增大，但各分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变。
(3)恒压时：
充入：“惰气”体积增大各反应物浓度减少反应速率减慢。
三、外界条件对化学反应速率的影响
影响因素
分子总数
活化分子百分数
活化分子总数
活化分子浓度
（单位体积活化分子数）
增大浓度
增加
不变
增加
增加
增大压强
不变
不变
不变
增加
升高温度
不变
增加
增加
增加
正催化剂
不变
增加
增加
增加
四、“两方法+两标志”判断化学平衡状态
(1)两方法——逆向相等、变量不变
①“逆向相等”
反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。
②“变量不变”
如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。
(2)两标志——本质标志、等价标志
①本质标志
v(正)＝v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。
②等价标志
A．体系中各组分的质量、物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。
B．对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。
对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。
例如，2NO2(g) N2O4(g)。
D．体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。
E．全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。
注意：
不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志的几种情况：
a．恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化，如2HI(g) I2(g)＋H2(g)。
b．全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化，如2HI(g) I2(g)＋H2(g)。
c．全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
五、化学平衡常数及其应用
1．化学平衡常数的理解
(1)化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强和催化剂等均无关。
(2)在平衡常数表达式中：水(l)的浓度、固体物质的浓度均不写，但是水蒸气的浓度要写。
(3)平衡常数表达式中各物质的浓度为平衡时的浓度，其书写形式与化学方程式的书写有关。
N2＋3H22NH3，K＝a，则有2NH3N2＋3H2，
K′＝1/a；N2＋H2NH3，K″＝。
2．化学平衡常数的应用
(1)判断、比较可逆反应进行的程度。
一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应
K值
正反应进行的程度
平衡时生成物浓度
平衡时反应物浓度
越大
越大
越大
越小
越小
越小
越小
越大
K值
正反应进行的程度
平衡时生成物浓度
平衡时反应物浓度
一般地说，当K>105时，就认为反应基本进行完全了，当K<10－5时，认为反应很难进行。
(2)判断反应反应进行的方向。
对于化学反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的任意状态，
浓度商：Q＝，有

(3)计算反应物的转化率。
①表达式
对于化学反应：aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，反应物A的转化率为：α(A)＝×100%。
②规律
A．同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照化学计量数之比投入反应物时，反应物转化率相同。
B．相同条件下，增大某一反应物的浓度，可增大另一反应物的转化率，而增大浓度的反应物的转化率会减小。
六、“三段式法”解化学平衡的计算
1．计算步骤
(1)写出有关化学平衡的反应方程式。
(2)确定各物质的起始量、变化量和平衡量。
(3)根据问题建立相应的关系式进行解答。
计算模式
(“三段式法”)
具体可按下列模式进行计算：如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。
　　　　　 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
起始(mol·L－1)　　a　　　b　　　　 0　　　0
变化(mol·L－1) mx nx px qx
平衡(mol·L－1) a－mx b－nx px qx
相关计算：
平衡常数：K＝。
②A的平衡转化率：α(A)平＝×100%。
③A的物质的量分数：
w(A)＝×100%。
④混合气体的平均密度：混＝。
⑤混合气体的平均相对分子质量：＝。
3．有关化学平衡计算的三点注意事项
(1)注意反应物和生成物的浓度关系：反应物：c(平)＝c(始)－c(变)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。
(2)利用④混＝和⑤＝计算时要注意m总应为气体的质量， V应为反应容器的体积，n总应为气体的物质的量。
(3)起始浓度、平衡浓度不一定呈现化学计量数比，但物质之间是按化学计量数反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数比，这是计算的关键。
七、化学平衡的思维方法
(1)可逆反应“不为零”原则
可逆性是化学平衡的前提，达到平衡时，反应物和生成物共存，每种物质的物质的量不为零。
一般可用极限分析法推断：假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余，余多少。这样的极值点是不可能达到的，故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量。
(2)“一边倒”原则
可逆反应，在条件相同时(如等温等容)，若达到等同平衡，其初始状态必须能互变，从极限角度看，就是各物质的物质的量要相当。因此，可以采用“一边倒”的原则来处理以下问题：化学平衡等同条件(等温等容)
可逆反应 aA(g) + bB(g) ＝ cC(g)
①起始量 a b 0 平衡态Ⅰ
②起始量 0 0 c 平衡态Ⅱ
③起始量 x y z 平衡态Ⅲ
为了使平衡Ⅰ=平衡Ⅱ=平衡Ⅲ，根据“一边倒”原则，即可得：x+a/cz=a得x/a+z/c=1； y+b/cz=b得y/b+z/c=1 。
八、化学平衡移动与图像
总结：
①只要增大浓度、增大压强、升高温度，新平衡都在原平衡的上方，v′正=v′逆>v正=v逆；只要减小浓度、降低压强、降低温度，新平衡都在原平衡下方，v″正＝v″逆②只要是浓度改变，一个速率一定是在原平衡的基础上改变；两个速率同时增大或减小(中间断开)一定是压强或温度改变。
③ 加入催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率，平衡不移动。
一、化学反应速率的计算与比较
1．化学反应速率的计算
(1)定义式法
v(A)＝＝
(2)化学计量数法(比例关系法)
同一反应速率，用不同的物质表示时，反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。
对于任一化学反应：aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，则有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d或＝＝＝。
2．化学反应速率的大小比较
(1)定量比较看数值
①归一法
按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
②比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较与，若>，则A表示的反应速率比B大。
(2)定性比较看条件
高温、高压、使用催化剂、浓度大的、形成原电池等往往可以使反应速率加快。
二、解答化学平衡移动问题的步骤
三、外界条件对化学反应速率的影响及图像
1．外界条件对化学反应速率的影响规律
(1)浓度对化学反应速率的影响
其他条件不变时，增大反应物的浓度，会增大化学反应速率；减小反应物的浓度，会减小化学反应速率。
(2)压强对化学反应速率的影响
对于有气体参加的化学反应来说，当温度一定时，增大压强，则化学反应速率增大；减小压强，则化学反应速率减小。
（3）压强对化学反应速率的影响的实质是浓度的影响。
①若参加反应的物质为固体、纯液体或溶液时，由于压强的变化对它们的体积改变几乎无影响，因而对它们浓度改变的影响也很小，故可认为其反应速率不变。
②化学反应：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，生成物中有气体，反应物中无气体，增大压强，反应速率不增大；减小压强，反应速率不减小。
③对于有气体参加的反应，有如下几种情况：
a．恒温时，增大压强→体积减小→浓度增大→反应速率增大。
b．恒温时，对于恒容密闭容器：
(3)温度对化学反应速率的影响
其它条件不变时，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论吸热反应还是放热反应，反应速率一般都要加快。只不过增加的程度不同，不能认为v(吸)加快而v(放)减慢。
(4)催化剂对化学反应速率的影响
当其他条件不变时，加入催化剂，可以同等程度地大幅度改变正、逆反应的速率，但不能改变化学平衡常数，不能改变平衡转化率。在使用时注意催化剂的活化温度及防止催化剂中毒。
归纳影响规律
增强反应条件(升温、增大压强、增大浓度、使用催化剂)，反应速率加快；减弱反应条件(降温、减小压强、减小浓度)，反应速率减慢。
分析外界因素对化学反应速率的影响时要注意以下几点：
①对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。
②分析压强改变对化学反应速率的影响时，关键看气体反应物浓度是否有变化：若气体反应物浓度有变化，化学反应速率一定改变；若气体反应物浓度无变化，化学反应速率不改变。
③温度改变时，对任何反应的速率都有影响。
四、化学平衡图
（一）物质的量(浓度)、速率——时间图像
1.速率—时间图像
如N2＋3H22NH3ΔH<0，建立平衡后，加热对速率的影响如图。
此类图像定性地揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向。
2.全程速率—时间图像
如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况。
解释原因：AB段(v渐大)，因为是放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率的渐大；BC段(v渐小)，则主要因为随反应的进行，溶液中c(H＋)渐小，导致反应速率渐小。
3.物质的量(或浓度)—时间图像
例如，某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图像得出的信息是
①X、Y是反应物，Z是产物；
②t3时反应达平衡，X、Y没有全部反应。
(2)根据图像可进行如下计算：
①某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝mol·L－1·s－1，Y的转化率＝×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比
如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。
（二）含量(或转化率)—时间—温度(压强)图像
已知不同温度或压强下，反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以aA(g)＋bB(g) cC(g)中反应物的转化率αA为例说明]
(1)“先拐先平，数值大”原则
分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短，如甲中T2＞T1。
②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如乙中p1＞p2。
③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。
(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法：
①图中甲，T2＞T1，升高温度，αA降低，平衡逆移，正反应为放热反应。
②图乙中，p1＞p2，增大压强，αA升高，平衡正移，则正反应为气体体积缩小的反应。
③若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。
解答速率平衡图像两大方法
1.定一议二
当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。
2.三步分析法
一看反应速率是增大还是减小；
二看v正、v逆的相对大小；
三看化学平衡移动的方向。
（三）恒温(压)图像分析
该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下所示：
如图2所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示 v正>v逆的点是3，表示v正五、“四步法”妙解图表题
第一步：看特点。
即分析可逆反应方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。
第二步：识图像。
即识别图像类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平，数值大”判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。
第三步：想原理。
联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。
第四步：巧整合。
图表与原理整合。逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。
六、“四步曲”判断等效平衡
第一步，看
观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后等气体分子数的可逆反应还是反应前后不等气体分子数的可逆反应；
第二步，挖
挖掘题目条件，区分恒温恒容和恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；
第三步，倒
采用一边倒法，将起始物质转化成一边的物质；
第四步，联
联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。
考点一 化学反应速率及其影响因素
典例1：某化学科研小组在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA（g）+bB（g）?cC（g）表示]的化学平衡的影响，得到如下图象（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率）．根据图象，下列判断正确的是（?? ）
A.?如图反应：若p1＞p2 ， 则此反应只能在高温下自发进行B.?如图反应：此反应的△H＜0，且T1＜T2C.?如图反应：表示t1时刻一定是使用催化剂对反应速率的影响D.?如图反应：表示t1时刻增大B的浓度对反应速率的影响
【答案】B
【解析】解：A、由反应1图可知，增大压强，A的转化率增大，平衡正向移动，说明正反应是熵减的反应，升温平衡正向移动，说明正反应是放热反应，根据△G=△H﹣T△S可知，该反应在低温度时更容易自发进行，故A错误；B、由图可知，T2的起始斜率大于T1 ， 说明T1＜T2 ， 升高温度，C的物质的量减小，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，故B正确；C、若反应是反应前后气体的系数和不变的反应，增大压强和加催化剂都不会引起化学平衡的移动，t1时刻可以是增大压强或是加催化剂的情况，故C错误；D、t1时刻增大B的浓度，正逆反应速率加快，但是加入的瞬间，逆反应速率是不会变化的，不会离开原来的速率点，故D错误．故选B．
【分析】A、由反应1图可知，增大压强，A的转化率增大，平衡正向移动，说明正反应是熵减的反应，升温平衡正向移动，说明正反应是放热反应，据此判断；B、由图可知，T2的起始斜率大于T1 ， 说明T1＜T2 ， 升高温度，C的物质的量减小，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，据此判断；C、反应前后气体的系数和不变的反应，改变压强和加催化剂都不会引起化学平衡的移动；D、增加反应物的浓度，速率加快，但是加入的瞬间，逆反应速率是不会变化的．
对点模拟1．（1）在密闭容器中，反应X2（g）+Y2（g）?2XY（g）；△H＜0，达到甲平衡．在仅改变某一条件后，达到乙平衡，图中对此过程的分析正确的是（　　）
A.?图I是加入适当催化剂的变化情况????????????????????????B.?图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况C.?图Ⅲ是增大压强的变化情况???????????????????????????????? D.?图Ⅲ是升高温度的变化情况
【答案】D
【解析】A、因催化剂使正逆反应速率同等程度的增大，则与图Ⅰ不符合，故A不符合题意；B、扩大容器体积相当于减小压强，则正逆反应速率同等程度的减小，而图象中反应速率同等程度的增大，与图Ⅱ不符合，故B不符合题意；C、对该反应，改变压强化学平衡不移动，则XY的含量不发生变化，与图象Ⅲ不符合，故C不符合题意；D、由图象可知乙的温度大于甲的温度，升高温度化学平衡逆向移动，XY的含量减小，与图象相符合，故D符合题意；故答案为：D．
【分析】A.催化剂只能改变反应速率，而不能使化学平衡移动；B.减小压强正逆反应速率减小；C.该反应前后气体体积不变，改变压强平衡不移动；?D.该反应是放热反应，升高温度向逆反应方向移动，反应速率加快.
（2）在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备TiO2薄膜，探究不同载体下TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色的效果，每光照20 min取一次样，实验结果如图所示。下列说法正确的是(???? )
A.?不同载体，无论何种温度一定是钛片载体的光催化活性最好????????
B.?约在520 ℃时，钛片载体的光催化活性最好C.?无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高????????
D.?不同载体，TiO2薄膜的光催化活性相同
【答案】B
【解析】催化剂的催化活性受温度的影响，催化剂都有最佳的催化温度，但不是温度越高越好，C项错误；由题图可知，不同温度，不同载体，TiO2薄膜的光催化活性不同，A、D项均错误；约在520 ℃时，钛片载体的光催化活性最好，B项正确。故答案为：B
【分析】根据温度对催化剂的作用、催化剂和温度对反应速率的影响进行判断即可.
下列叙述与图象对应符合的是（　　）
A.?对于达到平衡状态的N2（g）+3H2（g）?2NH3 （g）在t0时刻充入了一定量的NH3 ， 平衡逆向移动B.?对于反应 2A（g）+B（g）?C（g）+D（g）△H＜0，p2＞p1 ， T1＞T2C.?该图象表示的化学方程式为：2A═B+3CD.?对于反应 2X（g）+3Y（g）?2Z（g）△H＜0，y可以表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】解：A、对于达到平衡状态的N2（g）+3H2（g）?2NH3 （g）在t0时刻充入了一定量的NH3 ， c（NH3）立即增大，故V逆立即增大，由于反应物的浓度是在原来基础上逐渐增大，故V正在原来基础上逐渐增大，不会出现突变，故A错误； B、根据“定一议二”的原则，将曲线a和b做对比可知压强p2＞p1 ， 将曲线b和c做对比可知温度T1＞T2 ， 故B正确；C、根据图象可知，A为反应物，B和C为生成物，在t1时反应达平衡，A、B、C的浓度该变量分别为0.8mol/L、0.4mol/L和1.2mol/L，故A、B、C的计量数之比为2：1：3，由于此反应最后达平衡，故为可逆反应，故化学方程式为：2A?B+3C，故C错误；D、从图象可知，温度T升高，y降低．而对于反应 2X（g）+3Y（g）?2Z（g）△H＜0，升高温度，平衡左移，Y的百分含量升高，故y不能表示Y的百分含量，故D错误．故选B．
【分析】A、对于达到平衡状态的N2（g）+3H2（g）?2NH3 （g）在t0时刻充入了一定量的NH3 ， c（NH3）立即增大，则V逆立即增大；B、根据“定一议二”的原则，按照“先拐先平数值大”的规律来分析；C、此反应最后达平衡，故为可逆反应；D、从图象可知，温度T升高，y降低．
考点二 化学平衡状态及其影响因素
典例2：CO常用于工业冶炼金属，如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是（?? ）
A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量????????
B.?CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)C.?工业冶炼金属铜(Cu)时较高的温度有利于提高CO的利用率????????
D.?CO还原PbO2的反应△H >0
【答案】B
【解析】A、增高炉的高度，增大CO与铁矿石的接触，不能影响平衡移动，CO的利用率不变，选项A不符合题意；B、由图象可知用CO工业冶炼金属铬时，lg[c(CO)/c(CO2)]一直很高，说明CO转化率很低，故不适合，选项B符合题意；C、由图象可知温度越低lg[c(CO)/c(CO2)]越小，故CO转化率越高，选项C不符合题意；D、由图象可知CO还原PbO2的温度越高lg[c(CO)/c(CO2)]越高，说明CO转化率越低，平衡逆向移动，故△H＜0，选项D不符合题意；故答案为：B。
【分析】本题明确lg[c(CO)/c(CO2)]表示反应中CO的转化率，以及CO转化率与温度的关系是解题的关键。
对点模拟2．对于aA（g）+bB（g）?cC（g）反应，改变某一变量（条件）得到如图象（p 表示压强，T 表示温度，n 表示物质的量，á 表示平衡转化率）．根据图象，下列判断正确的是（　　）
?反应 I：若 p1＞p2 ， 则 a+b＜c????????????????????????
反应Ⅱ：此反应的△H＜0，且 T1＜T2C.?反应Ⅲ：表示t1 时刻一定是使用催化剂对反应速率的影响?????????
D.?反应Ⅳ：表示t1时刻增大 B 的浓度对反应速率的影响
【答案】B
【解析】解：A．若 p1＞p2 ， 可知压强越大，A的转化率越大，则增大压强，平衡正向移动，则a+b＞c，故A不符合题意；B．由图可知T1＜T2 ， 温度高时C的物质的量小，可知升高温度平衡逆向移动，则此反应的△H＜0，故B符合题意；C．若a+b=c，增大压强时正逆反应速率同等程度增大，则催化剂、加压均符合图中速率变化，故C不符合题意；D．增大 B 的浓度，瞬间逆反应速率不变，与图中逆反应速率瞬间增大不符，故D不符合题意；故选B．
考点三 化学平衡图表应用
典例3：向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：xA（g）+B（g）?2C（g）．各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以表和图表示
容器
甲
乙
丙
容积
0.5L
0.5L
1.0L
温度/℃
T1
T2
T2
反应物起始量
1.5molA0.5 molB
1.5 molA0.5 molB
6.0 molA2.0 molB
下列说法正确的是（?? ）

A.?若平衡时温度不变，改变容器体积平衡不移动B.?由图可知：T1＜T2 ， 且该反应为吸热反应C.?l0min内甲容器中反应的平均速率v（A）=0.025mol?（L?min）﹣1D.?T1℃，起始时甲容器中充入0.5molA，1.5molB，平衡时A的转化率为25%
【答案】A
【解析】解：A、由表中乙、丙可知：体积扩大两倍，物质的量是原来的4倍，平衡时丙中C的浓度是乙的2倍，说明容器体积改变，平衡不移动，故A正确；B、先拐先平，温度高，比较甲和乙可知，相同条件下乙先达到平衡状态，T2＞T1 ， 温度越高，C的浓度越小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，故B错误；C、由图可知，10min内甲容器中C的浓度变化量为1mol/L，v（C）= =0.1mol/（L?min），速率之比等于化学计量数之比，所以v（A）= v（C）= ×0.1mol/（L?min）=0.05mol/（L?min），故C错误；D、乙中平衡时A的转化率为A的转化率为 = ，丙中A的转化率为 = ，丙中压强为乙中2倍，压强增大平衡不移动，故x=1，??????????????????? A（g）+B（g）?2C（g）．开始（mol/L）：3??????? ?1????????? 0 变化（mol/L）：0.75?? 0.75?????? 1.5平衡（mol/L）：2.25?? 0.25?????? 1.5故T1℃，该反应的平衡常数为k= =4令T1℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反应到达平衡时A的浓度变化量为x，则：??????????????????? A（g）+B（g）?2C（g）．开始（mol/L）：1????? 3??????????? 0 变化（mol/L）：x ?????x?????????? 2x平衡（mol/L）：1﹣x?? 3﹣x??????? 2x所以 =4解得：x=0.75故A的转化率= ×100%=75%，故D错误；故选A．
【分析】A、由表中乙、丙可知：体积扩大两倍，物质的量是原来的4倍，平衡时丙中C的浓度是乙的2倍；B、图象分析可知先拐先平，温度高，反应速率快，温度越高，平衡向吸热反应方向进行；C、由图可知，10min内甲容器中C的浓度变化量为1mol/L，根据v= 计算v（C），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（A）；D、乙中平衡时A的转化率为 = ，丙中A的转化率为 = ，丙中压强为乙中2倍，压强增大平衡不移动，故x=1，根据三段式计算甲中平衡时各组分的浓度，进而计算平衡常数，令T1℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反应到达平衡时A的浓度变化量为x，再利用三段式表示出平衡时各组分的浓度，利用平衡常数列方程计算x的值，进而计算A的转化率．
对点模拟3．根据相应的图象（图象编号与答案一一对应），判断下列相关说法正确的是（?? ）
密闭容器中反应达到平衡，T0时改变某一条件有如图变化所示，则改变的条件一定是加入催化剂?
反应达到平衡时，外界条件对平衡影响关系如图所示，则正反应为放热反应，且a＞b?
物质的百分含量和温度关系如图所示，则该反应的正反应为吸热反应?
D.反应速率和反应条件变化关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A，B，C是气体、D为固体或液体
【答案】D
【解析】解：A、图象分析可知改变条件，平衡不动，不得条件可能是加入催化剂改变反应速率，不改变化学平衡，或反应前后气体体积不变时，增大压强，速率增大平衡不动，故A错误；B、图象分析可知，升温G的体积分数减小，说明平衡正向进行，正向是吸热反应，不是放热反应，故B错误；C、图象分析可知T2达到平衡，改变条件平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应为放热反应，故C错误；D、图象分析可知，降低温度，速率减小，平衡正向进行，正反应为放热反应，增大压强，速率增大，平衡正向进行，正反应速率大于逆反应速率，说明反应前后调节减小，则A、B、C是气体，D一定为固体或纯液体，故D正确；故选D．
【分析】A、加催化剂不会引起平衡的移动，反应前后气体系数和不变的反应，改变压强，平衡也不移动；B、压强不变，升高温度，化学平衡向着吸热方向进行；C、图象分析可知T2达到平衡，改变条件平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应为放热反应；D、图象分析可知，降低温度，速率减小，平衡正向进行，正反应为放热反应，增大压强，速率增大，平衡正向进行，正反应速率大于逆反应速率，说明反应前后调节减小，则D一定为固体或纯液体．
考点三 化学平衡常数及其应用
典例3：25℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下表所示，下列说法正确的是（??? ）
化学式
HCOOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数
K=1.8×10-4
K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11
K=4.9×10-10
A.?H2CO3溶液和NaCN溶液反应的离子方程式为H2CO3+CN-=HCO3-+HCN??????????
B.?HCOOH的电离平衡常数表达式为K= c(HCOOH)/[c(HCOO-)·c(H+)]
C.?Na2CO3溶液显碱性，NaHCO3溶液显酸性??????????
D.?酸性强弱顺序是HCOOH>HCN>H2CO3
【答案】A
【解析】A．酸的电离平衡常数HCOOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3- ， 酸性强弱顺序是HCOOH＞H2CO3＞HCN-＞HCO3- ， H2CO3溶液和NaCN溶液反应的离子方程式为H2CO3+CN-=HCO3-+HCN，故A符合题意；B．甲酸电离平衡常数K= ，故B不符合题意；C．NaHCO3溶液中碳酸氢根离子水解，HCO3-+H2O?H2CO3+OH- ， 水解平衡常数Kh= = = =2.3×10-8＞Ka2 ， 水解程度大，溶液显碱性，故C不符合题意；D．酸的电离平衡常数HCOOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3- ， 酸性强弱顺序是HCOOH＞H2CO3＞HCN，故D不符合题意；故答案选A。
【分析】A、酸的电离平衡常数越大，则酸性越强；B、根据电离平衡常数公式做答；C、NaHCO3溶液显碱性；在水溶液中进行水解；水解平衡常数Kh=,比较水解平衡常数与电力平衡常数的大小；D、酸的电离平衡常数越大，则酸性越强碳酸分两级电离；
对点模拟3．（1）已知气相直接水合法制取乙醇的反应为H2O(g)+C2H4(g) CH3CH2OH(g)。在容积为3L的密闭容器中，当n(H2O):n(C2H4)=1:1时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:下列说法正确的是（?? ）
A.?a、b两点平衡常数:b>a??????????????????????????????????????
B.压强大小顺序: P1>P2>P3C.?当混合气的密度不变时反应达到了平衡???????????????
D.?其他条件不变，增大起始投料 ，可提高乙烯转化率
【答案】D
【解析】A.a、b点温度相同,则a、b两点平衡常数相等即b=a,故A不符合题意;B.该反应为气体体积减小的反应,增大压强乙烯的转化率增大,则压强大小顺序:P1【分析】A、平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变；B、增大压强，平衡向气体体积减少的方向进行；C、根据变量不变达到平衡状态来判断；D、增大压强，平衡向气体体积减少的方向进行；
（2）向2L的密闭容器中充入7.6mol NO和3.8mol O2 ， 发生如下反应：
①2NO（g）＋O2（g） 2NO2（g）
②2NO2（g） N2O4（g）
测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示，0～10min维持容器温度为T1℃，10min后升高并维持容器的温度为T2℃。下列说法正确的是（?? ）
A.前5min的平均反应速率v（N2O4）＝0.18mol·L－1·s－1B.T1℃时反应②的化学平衡常数K＝0.6C.反应①、②均为吸热反应D.若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O4 ， T1℃达到平衡时，N2O4的转化率为10%
【答案】D
【解析】A、根据图像可知前5min内生成N2O4的浓度是0.9mol/L，则反应的平均速率v（N2O4）＝0.9mol/L÷5min＝0.18mol·L－1·min－1 ， A不符合题意；B、T1℃时反应②平衡时N2O4的浓度是0.9mol/L，NO2的浓度是1.5mol/L，则反应②的化学平衡常数K＝ ，B不符合题意；C、10min后升高并维持容器的温度为T2℃，此时N2O4的浓度降低，NO2的浓度升高，这说明反应②是放热反应。N2O4浓度减少0.2mol/L，但NO2浓度只增加0.1mol/L，这说明反应①升高温度后平衡向逆反应方向进行，即正方应也是放热反应，C不符合题意；D、若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O4 ， 则根据方程式可知相当于起始时加入了7.6mol NO和3.8mol O2 ， ，所以平衡是等效的，则T1℃达到平衡时，N2O4的物质的量是0.9mol/L×2＝1.8mol，即消耗0.mol N2O4 ， 所以N2O4的转化率为10%，D符合题意；故答案为：D
【分析】A、根据公式进行计算；B、反应②的平衡常数的表达式， 结合平衡浓度进行计算；C、根据温度对平衡移动的影响进行分析；D、结合等效平衡进行分析；
（3）一定条件下合成乙烯6H2（g）+2CO2（g）?CH2=CH2（g）+4H2O（g）；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是（?? ）

A.?生成乙烯的速率：v（M）＞v（N）B.?平衡常数KM＜KNC.?催化剂可能会影响CO2的平衡转化率D.?若投料比n（H2）：n（CO2）=3：1，则图中M点时，CO2的体积分数约为15.4%
【答案】D
【解析】解：A．温度越高，反应速率越快，N点温度高，则生成乙烯的速率：v（M）＜v（N） ， 故A错误； B．由图可知，温度高时反应物的转化率低，则正反应为放热反应，N点温度高，则平衡常数KM＞KN ， 故B错误；C．催化剂对平衡移动无影响，则催化剂不能改变CO2的平衡转化率，故C错误；D．若投料比n（H2）：n（CO2）=3：1，图中M点CO2的转化率为50%，则
6H2（g）+
2CO2（g）?
CH2=CH2（g）+
4H2O（g）
起始
3
1.5
0
0
转化
1.5
0.5
0.25
1
平衡
1.5
0.5
0.25
1
CO2的体积分数为 ×100%=15.4%，故D正确；故选D．
【分析】A．温度越高，反应速率越快；B．由图可知，温度高时反应物的转化率低，则正反应为放热反应；C．催化剂对平衡移动无影响；D．若投料比n（H2）：n（CO2）=3：1，图中M点CO2的转化率为50%，则
6H2（g）+
2CO2（g）?
CH2=CH2（g）+
4H2O（g）
起始
3
1.5
0
0
转化
1.5
0.5
0.25
1
平衡
1.5
0.5
0.25
1
CO2的体积分数为 ×100%．
一、单选题
1.【2018年高考江苏卷】下列说法正确的是（?? ）
A.?氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能????????
B.?反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应C.?3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3 ， 转移电子的数目小于6×6.02×1023????????
D.?在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快
【答案】C
【解析】解：A.氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能，理论上能量转化率高达85%~90%，A项不符合题意；B.反应4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的ΔS 0，该反应常温下可自发进行，该反应为放热反应，B项不符合题意；C.N2与H2的反应为可逆反应，3molH2与1molN2混合反应生成NH3 ， 转移电子数小于6mol，转移电子数小于6 6.02 1023 ， C项符合题意；D.酶是一类具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用具有的特点是：条件温和、不需加热，具有高度的专一性、高效催化作用，温度越高酶会发生变性，催化活性降低，淀粉水解速率减慢，D项不符合题意；故答案为：C。
【分析】注意B中的自发反应判断方法用H-T.S<0时即为自发反应，而S的判断方法根据反应过程中的变化来判断。
2.【2018年高考江苏卷】根据下列图示所得出的结论错误的是（?? ）
A.?图甲是CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的ΔH<0????????
B.?图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小C.?图丙是室温下用0.1000 mol·L?1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L?1某一元酸HX的滴定曲线，说明HX是一元强酸????????
D.?图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2+ )与c(SO42?)的关系曲线，说明溶液中c(SO42? )越大c(Ba2+ )越小
【答案】C
【解析】解：A.升高温度，lgK减小，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，该反应的ΔH＜0，A项不符合题意；B.根据图像，随着时间的推移，c（H2O2）变化趋于平缓，随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小，B项不符合题意；C.根据图像，没有滴入NaOH溶液时，0.1000mol/LHX溶液的pH＞1，HX为一元弱酸，C项符合题意；D.根据图像可见横坐标越小，纵坐标越大，-lgc（SO42-）越小，-lgc（Ba2+）越大，说明c（SO42-）越大c（Ba2+）越小，D项不符合题意；故答案为：C。
【分析】A中K与T成正比说明该反应为吸热反应，K与T成反比说明该反应为放热。B中速率与T成正比。速率影响因素C、T、P、催化剂、S。
3.【2018年高考天津卷】下列叙述正确的是（?? ）
A.?某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh(水解常数)越小??????
B.?铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈C.?反应活化能越高，该反应越易进行??????????????????????
D.?不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3
【答案】B
【解析】解：A．根据“越弱越水解”的原理，HA的Ka越小，代表HA越弱，所以A-的水解越强，应该是NaA的Kh(水解常数)越大。选项A不符合题意。B.铁管镀锌层局部破损后，形成锌铁原电池，因为锌比铁活泼，所以锌为负极，对正极铁起到了保护作用，延缓了铁管的腐蚀。选B符合题意。C.反应的活化能越高，该反应进行的应该是越困难（可以简单理解为需要“翻越”的山峰越高，“翻越”越困难）。选项C不符合题意。D.红外光谱是用来检测有机物中的官能团或特定结构的，C2H5OH和CH3OCH3的官能团明显有较大差异，所以可以用红外光谱区分，选项D不符合题意。故答案为：B
【分析】该题考察知识点较多，主要有：水解程度和水解常数、生锈的原理和影响生锈的因素及金属的防护、电化学腐蚀、活化能与化学反应的关系、红外光谱的作用；应重点掌握：①离子的水解程度和离子对应酸碱的强弱有关即对应酸碱性越弱则水解程度越强；②金属防生锈可以通过镀其他金属（常见的镀锌管）的方式来保护金属，但是如果镀层破坏容易形成原电池使腐蚀速度更快；③活化能指的是从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，活化能越低越容易发生；④红外光谱的作用是测有机物中的团能团或化学键，只要有机物中化学键或者官能团不同就会显示不同的光谱图。
4.【2018年高考天津卷】室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是（?? ）
A.?加入NaOH，可增大乙醇的物质的量???????????????????
B.?增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br
C.?若反应物增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变??????????
D.?若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间
【答案】D
【解析】解：A．加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移动，可增大乙醇的物质的量。选项A不符合题意。B.增大HBr浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br。选B不符合题意。C.若反应物增大至2 mol，实际上就是将反应的浓度都增大至原来的2倍，比例不变（两次实验反应物的比例都是1:1，等于方程式中的系数比），这里有一个可以直接使用的结论：只要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是1:1。选项C不符合题意。D.若起始温度提高至60℃，考虑到HBr是挥发性酸，在此温度下会挥发出去，降低HBr的浓度减慢速率，增加了反应时间。选项D符合题意。故答案为：D
【分析】该题考察可逆反应的平衡移动原理，应重点掌握①加入反应物（或加入物质能消耗生成物）有助于反应正向进行、加入生成物（或加入物质能消耗反应物）有助于反应逆向进行；②可逆反应中反应的浓度都增大至原来的n倍，比例不变等于系数比，平衡时反应物的转化率一定是不变的；③升高温度化学反应速率会加快，达到平衡的时间也相应会减少，（但要考虑反应物和生成物的挥发性）
5.【2018年高考新课标Ⅱ卷】研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是（）
A.?雾和霾的分散剂相同???????????????????????????????????????????B.?雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.?NH3是形成无机颗粒物的催化剂????????????????????????D.?雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】C
【解析】.雾是胶体，霾是悬浊液，其分散剂均是水，故A不符合题意B.根据图示可知，最终氮的氧化物转化成硝酸铵而硫的氧化物转化成硫酸铵进入无机颗粒物，故B不符合题意C.催化剂指的是只改变化学反应的速率而不参与化学反应，且本身的性质和质量不发生改变，本题中氨气参加了反应，故C符合题意D.过度使用氮肥会导致氮元素在环境中流动，最终也可能会转化成铵盐，从而也间接的有助于雾霾的形成，D不符合题意故答案为:C
【分析】该题考察分散系、催化剂、硫和氮的氧化物对环境的影响，学生应重点掌握①：分散系、分散剂、分散质的概念；②催化剂：只改变化学反应的速率，本身不参与化学反应，且本身的性质和质量不发生改变；
6.【2018年高考新课标Ⅲ卷】下列实验操作不当的是
A.?用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率B.?用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂C.?用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na+D.?常压蒸馏时，加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
【答案】B
【解析】A.滴加硫酸铜溶液形成原电池，加快反应速率，A不符合题意；B.用盐酸滴定NaHCO3溶液，滴定终点时溶液显酸性，应选择酸性范围内变色的指示剂，可选择甲基橙，B符合题意C.钠的焰色反应为黄色，C不符合题意；D.蒸馏时加入液体的体积不超过容积的三分之二，D不符合题意。故答案为：B
【分析】考查原电池反应对化学反应速率的影响，滴定实验中指示剂的选择，钠离子的检验，蒸馏操作的注意点。
【2018年高考新课标Ⅲ卷】用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是
A.?根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10????????
B.?曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.?相同实验条件下，若改为0.0400 mol·L-1 Cl- ， 反应终点c移到a????????
D.?相同实验条件下，若改为0.0500 mol·L-1 Br- ， 反应终点c向b方向移动
【答案】C
【解析】A.由图像可知，c点为滴定终点，c点对应的c(Cl－)=10－4.75 ， 则Ksp(AgCl)= c(Cl－)×c(Ag+)=10－9.5 ， 故A不符合题意；B.曲线上的每一点均为溶解平衡状态，故B不符合题意；C.恰好完全反应时，消耗AgNO3溶液的体积为20mL，终点横坐标应该是20mL，故C符合题意；D.因为AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp ， 滴定终点时c(Br－)小于c(Cl－)，D不符合题意。故答案为：C
【分析】本题考查难溶电解质的溶解平衡、溶度积。
8.【2017年高考浙江卷】对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究．在相同温度下，M的物质的量浓度（mol?L﹣1）随时间（min）变化的有关实验数据见表．下列说法不正确的是（　　）
时间水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ（pH=2）
0.4
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ（pH=4）
0.4
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ（pH=4）
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
Ⅳ（pH=4，含Ca2+）
0.20
0.09
0.05
0.03
0.01
0
A.?在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015 mol?L﹣1?min﹣1B.?水样酸性越强，M的分解速率越快C.?在0～20 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D.?由于Ca2+存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快
【答案】B
【解析】解：A．在0～20 min内，Ⅰ中M的物质的量浓度变化0.3mol/L，则，Ⅰ中M的分解速率为 =0.015 mol?L﹣1?min﹣1 ， 故A正确； B．对比Ⅰ、Ⅱ组数据，0﹣5min内，Ⅰ中M的物质的量浓度变化0.12mol/L，Ⅱ中M的物质的量浓度变化0.09mol/L，则酸性增强，速率减小，故B错误；C．在0～20 min内，Ⅲ中M的浓度变化0.13mol，分解速率为 ，Ⅱ中变化0.22mol，分解速率为 ，则Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大，故C正确；D．可对比～20 min内Ⅰ中分解速率为 、Ⅳ中M的分解速率为 ，可知Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快，故D正确．故选B．
【分析】A．在0～20 min内，Ⅰ中M的物质的量浓度变化0.3mol/L，以此可计算浓度；B．对比Ⅰ、Ⅱ组数据可得出结论；C．在0～20 min内，Ⅲ中M的浓度变化0.13mol，Ⅱ中变化0.22mol，以此计算分解的百分率；D．可对比～20 min内Ⅰ、Ⅳ中M的分解速率进行判断．
9.【2017年高考天津卷】常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni（s）+4CO（g）?Ni（CO）4（g）．230℃时，该反应的平衡常数K=2×10﹣5 ． 已知：Ni（CO）4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应．第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍．下列判断正确的是（　　）
A.?增加c（CO），平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B.?第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃C.?第二阶段，Ni（CO）4分解率较低D.?该反应达到平衡时，v生成[Ni（CO）4]=4v生成（CO）
【答案】B
【解析】解：A．平衡常数与温度有关，则增加c（CO），平衡向正向移动，反应的平衡常数不变，故A错误；B．Ni（CO）4的沸点为42.2℃，应大于沸点，便于分离出Ni（CO）4 ， 则一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃，故B正确；C．加热至230℃制得高纯镍，可知第二阶段，Ni（CO）4分解率较大，故C错误；D．达到平衡时，不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，则该反应达到平衡时4v生成[Ni（CO）4]=v生成（CO），故D错误；故选B．
【分析】A．平衡常数与温度有关；B．Ni（CO）4的沸点为42.2℃，应大于沸点，便于分离出Ni（CO）4；C．由加热至230℃制得高纯镍分析；D．达到平衡时，不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比．
10.【2017年高考江苏卷】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（　　）
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Mn2+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
【答案】D
【解析】解:A．图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大，由此得出相同pH条件下，H2O2浓度越大，H2O2分解速率越快，故A错误；B．图乙中H2O2浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内H2O2浓度变化量越大，由此得出:H2O2浓度相同时，pH越大H2O2分解速率越快，故B错误；C．图丙中少量Mn2+存在时，相同时间内H2O2浓度变化量:0.1mol/LNaOH溶液＞1.0mol/LNaOH溶液＞0mol/LNaOH溶液，由此得出:锰离子作催化剂时受溶液pH的影响，但与溶液的pH值不成正比，故C错误；D．图丁中pH相同，锰离子浓度越大，相同时间内H2O2浓度变化量越大，图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响，由此得出:碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，故D正确；故选D．
【分析】A．图甲中溶液的pH相同，但浓度不同，浓度越大，相同时间内浓度的变化量越大；B．图乙中H2O2浓度相同，但加入NaOH浓度不同，说明溶液的pH不同，NaOH浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大；C．图丙中少量Mn2+存在时，相同时间内双氧水浓度变化量:0.1mol/LNaOH溶液＞1.0mol/LNaOH溶液＞0mol/LNaOH溶液；D．图丁中pH相同，锰离子浓度越大，相同时间内双氧水浓度变化量越大．
二、实验探究题
11.【2018年高考北京卷】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。P2________P1（填“＞”或“＜”），得出该结论的理由是________。
（3）Ⅰ-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。??? i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O??? ii.I2+2H2O+________?=________+ ________+2I-
（4）探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）①B是A的对比实验，则a=________。②比较A、B、C，可得出的结论是________。③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A，结合i、ii反应速率解释原因：________。
【答案】（1）＞；反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4 的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大（2）SO2；SO42?；4H+（3）0.4；I?是SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但H+可以加快歧化反应速率；反应ii比i快；D中由反应ii产生的H+使反应i加快
【解析】（1）在横坐标上任取一点，作纵坐标的平行线，可见温度相同时，p2时H2SO4物质的量分数大于p1时；反应II是气体分子数减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，H2SO4物质的量增加，体系总物质的量减小，H2SO4物质的量分数增大；则p2 p1。（2）反应II的总反应为3SO2+2H2O=2H2SO4+S，I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，（总反应-反应i） 2得，反应ii的离子方程式为I2+2H2O+SO2=4H++SO42-+2I-。（3）①B是A的对比实验，采用控制变量法，B比A多加了0.2mol/LH2SO4 ， A与B中KI浓度应相等，则a=0.4。②对比A与B，加入H+可以加快SO2歧化反应的速率；对比B与C，单独H+不能催化SO2的歧化反应；比较A、B、C，可得出的结论是：I?是SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但H+可以加快歧化反应速率。③对比D和A，D中加入KI的浓度小于A，D中多加了I2 ， 反应i消耗H+和I- ， 反应ii中消耗I2 ， D中“溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快”，反应速率D A，由此可见，反应ii比反应i速率快，反应ii产生H+使c（H+）增大，从而反应i加快
【分析】本题考查盖斯定律的应用，化学反应平衡图像的应用。氧化还原反应方程式的书写。反应速率的影响。解题时注意考查的基本知识点要熟练，不能应题的变化而让所学知识混肴，模糊。根据平衡影响三因素 ，速率影响两因素进行解题。
12.【2018年高考新课标Ⅰ卷】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题：
（1）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=x时,N2O4(g)完全分解):
t/min
0
40
80
160
260
1300
1700
∞
P/kPa
35.8
40.3
42.5
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
①若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强pX(35℃)________63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________。②25℃时N2O4(g) ?2NO2(g)反应的平衡常数Kp=________ kPa (Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
（3）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R，A，Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5?NO3+NO2????????? 快速平衡第二步NO2+NO3?NO+NO2+O2????? 慢反应第三步NO+NO3?2NO2??????? 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 __________（填标号)。
A.?ν(第一步的逆反应P>ν(第二步反应)?????????????????????B.?反应的中间产物只有NO3C.?第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效??????????????D.?第三步反应活化能较高。
【答案】（1）大于；温度升高，体积不变，总压强升高；NO2二聚是放热反应，温度升高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强升高；13.4（3）A,C
【解析】⑴N2O5完全分解发生的反应：2N2O5(g) →4NO2(g) + O2(g)??N2O5此时分解压强的变化? 35.8?????? 71.6??? 17.9生成的NO2建立平衡?? 2NO2(g)?N2O4(g)此平衡压强的变化为??? 2y?????? y平衡时总压是63.1kPa，即63.1 = 71.6－2y + y + 17.9? 求得y=26.4，所以NO2产生的压强为71.6－2×26.4 = 18.8kPa。反应N2O4（g）?2NO2（g）的Kp= ?= ?= 13.4；⑶第一步反应比第二步反应快，因此A符合题意；中间产物有NO、NO2 ， B不符合题意；第二步反应慢，说明反应难进行，则有效碰撞少，C符合题意；第三步反应很快，说明活化能较低，D不符合题意。【分析】本题考查化学平衡常数的计算、反应速率的计算、有效碰撞
三、综合题
13.【2018年高考海南卷】过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品，广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。回答下列问题：
（1）已知：?????? H2(g)+ O2(g)=H20(1)? ?△H1=－286kJ·mol-1???? ??H2(g)+ O2(g)=H2O2(l)? ??△H2=－188 kJ·mol-1??? 过氧化氢分解反应2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)的△H=________kJ·mol-1。不同温度下过氧化氢分解反应的平衡常数K313K________K298K (填“大于"“小于”或“等于”)。
（2）100℃时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢24h的分解率见下表：
离子
加入量/(mg·L-1)
分解率/%
离子
加入量／(mg·L-1)
分解率/％
无
__
2
Fe3＋
1.O
15
Al3＋
10
2
Cu2＋
O.1
86
Zn2＋
10
10
Cr3＋
0.1
96
??? 由上表数据可知，能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是________。贮运过氧化氢时，可选用的容器材质为________(填标号)。A．不锈钢??? B．纯铝??? C．黄铜??? D．铸铁
（3）过氧化氢的Ka1=2.24×10-12 ， H2O2的酸性________H2O(填“大于”“小于”或“等于”)。研究表明，过氧化氢溶液中HO2-的浓度越大，过氧化氢的分解速率越快。常温下，不同浓度的过氧化氢分解率与pH求的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢，pH增大分解率增大的原因是________：相同pH下，过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是________。
【答案】（1）-196；小于（2）；B（3）大于；pH升高， 的浓度增加，分解速率加快；过氧化氢浓度越高，其电离程度越低，分解率越小
【解析】（1）根据盖斯定律2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)的△H=2△H1-2△H2=-196kJ·mol-1该反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小K313＜K298K（2）由表中得，加入铬离子，加入量最小，分解率最大，能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是铬离子，过氧化氢具有氧化线，可以氧化其他金属，但铝表面可以生成致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝继续腐蚀，因此长时间可以选纯铝容器来运输过氧化氢。（3）Ka1＞Kw，故电离出氢离子大于水电离出的氢离子，故H2O2的酸性＞H2OpH升高，氢离子浓度减小，反应正向进行， HO2-的浓度增加，分解速率加快。过氧化氢浓度越高，其电离程度越低，故分解率越小
【分析】（1）根据盖斯定律可解（2）注意看清楚表格信息；铝的特性是铝表面能形成一层致密的氧化铝薄膜，保护内部铝不被腐蚀（3）已知过氧化氢溶液中HO2-的浓度越大，利用化学平衡移动原理可求解此类题目
14.【2018年高考北京卷】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)（1） H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。800C后脱除率变化的原因：________。
（5）取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bmol·L-1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4 ， 消耗NaOH溶液cmL，精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩尔质量为98g·mol-1）
【答案】（1）80 ℃后，H2O2分解速率大，浓度显著降低，导致有机碳脱除率下降(2）×100%
【解析】（1）图示是相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率，80℃前温度升高反应速率加快，相同时间内有机碳脱除率增大；80℃后温度升高，H2O2分解速率大，H2O2浓度显著降低，反应速率减慢，相同条件下有机碳脱除率减小。（2）滴定终点生成Na2HPO4 ， 则消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1：2，n（H3PO4）= n（NaOH）= bmol/L c 10-3L= mol，m（H3PO4）= mol 98g/mol= g=0.049bcg，精制磷酸中H3PO4的质量分数为 。
【分析】本题属于常见的工业流程题，此类题根据流程中操作方法，流程产物进行判断推理除杂原理。注意流程中目标产物的制取，（1）中考查反应速率 的外界影响因素，CPT催 S基本知识。
15.【2018年高考新课标Ⅱ卷】 催化重整不仅可以得到合成气（CO和 ）。还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
（1）催化重整反应为： 。已知：? ? ? 该催化重整反应的 ________ 。有利于提高 平衡转化率的条件是________（填标号）。A.高温低压? B.低温高压? C.高温高压? D.低温低压某温度下，在体积为2L的容器中加入 以及催化剂进行重整反应。达到平衡时 的转化率是50%，其平衡常数为________ 。
（2）反中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：
积碳反应
消碳反应
75
172
活化能/
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
①由上表判断,催化剂X________Y(填“优于或劣于”),理由是________.在反应进料气组成,压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示,升高温度时,下列关于积碳反应,消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)A.K积、K消均增加B.V积减小、V消增加C.K积减小、K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 (k为速率常数)。在 一定时,不同 下积碳量随时间的变化趋势如右图所示,则Pa(CO2)、Pb(CO2)、Pc(CO2)从大到小的顺序为________
【答案】（1）247；A；（2）劣于；相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大；AD；pc(CO2) 、pb(CO2)、pa(CO2)
【解析】（1）由盖斯定律： =2×（-111）-（-394）-（-75）=247kJ/mol; ＞0为吸热反应，加热或高温有利于正反应的进行，反应物的系数和小于生成物的系数和，所以减压或低压有利于正反应的进行，所以应选择A：高温高压根据三段式秋各物质的物质的量n
CH4(g)+
CO2(g)
2CO(g)+
2H2(g)
起始(mol)
2
1
0
0
转化(mol)
0.5
0.5
1
1
平衡(mol)
1.5
0.5
1
1
则平衡常数K= ;(2)①通过表格可看出催化剂Y的积碳反应的活化能答而消碳反应的活化能小，即消碳反应需要的能量低二积碳反应需要的能量相对高，所以催化剂X劣于Y。由图可知消碳量一直是正值，说明消碳量要大于积碳量，即消碳速率增大的比积碳速率增大的快，两个反应均是吸热反应，升高温度均有利于正向进行，故平衡常数K均变大，选AD。②由图可知三种状态下积碳的速率Va＞Vb＞Vc而积碳速率=K·p(CH4)[p(CO2)]-0.5= P(CH4)一定时，说明速率与p(CO2)成反比即：p(CO2)越大速率越小故：pc(CO2) ＞pb(CO2)＞pa(CO2)
16.【2018年高考新课标Ⅲ卷】三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：
（1）对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) 吸热反应，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。①343 K时反应的平衡转化率α=________%。平衡常数K343 K=________（保留2位小数）。②在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________、________。③比较a、b处反应速率大小：va________vb（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率v=v正?v逆= ? ，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处 =________（保留1位小数）。
【答案】（1）22%；0.02；及时移出产物；加入合适的催化剂；增大压强；大于；1.3
【解析】反应2SiHCl3=SiH2Cl2+SiCl4 ?为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，所以a曲线对应的温度为343K，由图像可知，α = 22%
2SiHCl3=
SiH2Cl2+
SiCl4
起始（mol/L）
1
0
0
转化（mol/L）
0.22
0.11
0.11
平衡（mol/L）
0.78
0.11
0.11
? K = ?= 0.02② 要提高SiHCl3的转化率，使平衡向正反应方向移动，可以移出生成物实现；缩短达到平衡的时间，就是要加快化学反应速率，则可以增大压强、使用催化剂。③a的反应温度高于b，所以反应速率更快；因为k正和k逆是常数，当达到化学平衡时，v正 = v逆 ， 即k正x2(SiHCl3)=k逆x(SiH2Cl2)×x(SiCl4)，因此 =
2SiHCl3(g) ?
SiH2Cl2(g) +
SiCl4(g)
起始
1
0
0
转化
1×22%
0.22
0.22
平衡
0.78
0.22
0.22
因此 = ?= a点 = ?= ×
2SiHCl3(g) ?
SiH2Cl2(g) +
SiCl4(g)
起始
1
0
0
转化
1×20%
0.2
0.2
a点
0.8
0.2
0.2
a点 = ?= × = × = 1.3
【分析】本题考查陌生方程式的书写、盖斯定律求反应热、勒沙特列原理、化学平衡的计算、影响反应速率的因素、结合图像进行分析。
17.【2018年高考浙江卷】以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝（AlN）；通过电解法可制取铝．电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用． 请回答：
（1）已知：2Al2O3（s）═4Al（g）+3O2（g）△H1=3351KJ?mol﹣12C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=﹣221KJ?mol﹣12Al（g）+N2（g）═2AlN（s）△H3=﹣318KJ?mol﹣1碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是________，该反应自发进行的条件________．
（2）在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混和气体（体积比1：4，总物质的量a mol）进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示（选择性：转化的CO2中生成CH4或CO的百分比）． 反应ⅠCO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H4反应ⅡCO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H5①下列说法不正确的是________A．△H4小于零B．温度可影响产物的选择性C．CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少D．其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为1：3，可提高CO2平衡转化率②350℃时，反应Ⅰ在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL该温度下反应Ⅰ的平衡常数为________（用a、V表示）③350℃下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示．画出400℃下0～t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线．? ??________
（3）据文献报道，CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是________．
【答案】（1）3C（s）+Al2O3（s）+N2（g）=2AlN（s）+3CO（g）△H=+2052KJ/mol/L；高温（2）CD；；（3）CO2+6H2O+8e﹣═CH4+8OH﹣

【解析】解：（1）①2Al2O3（s）═4Al（g）+3O2（g）△H1=3351KJ?mol﹣1②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=﹣221KJ?mol﹣1③2Al（g）+N2（g）═2AlN（s）△H3=﹣318KJ?mol﹣1盖斯定律计算，（①+②×3+③×2）× 得到，碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式：3C（s）+Al2O3（s）+N2（g）=2AlN（s）+3CO（g）△H=+2052KJ/mol/L，反应△S＞0，△H＞0，则满足△H﹣T△S＜0，反应自发进行的条件是高温条件下，故答案为：3C（s）+Al2O3（s）+N2（g）=2AlN（s）+3CO（g）△H=+2052KJ/mol/L；高温；（2）①A．图象中，二氧化碳先增大是反应正向进行，到一定温度达到平衡状态，升温平衡逆向进行，二氧化碳转化率随温度升高减小，平衡说明正反应为放热反应，△H4小于零，故A正确；B．图象2分析可知，图象变化趋势随温度升高到400°C以上，CH4和CO选择性受温度影响甲烷减小，一氧化碳增大，温度可影响产物的选择性，故B正确；C．二氧化碳转化率先增大是反应正向进行未达到平衡状态，达到平衡状态，随温度升高二氧化碳转化率减小，故C错误；D．CO2和H2混和气体（体积比1：4，总物质的量a mol）进行反应，将CO2和H2的初始体积比改变为1：3，二氧化碳转化率减小，故D错误；故答案为：CD；②在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混和气体（体积比1：4，总物质的量a mol）进行反应，350℃时，反应Ⅰ在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL，二氧化碳转化率为80%????????????????????????
CO2（g）+
4H2（g）?
CH4（g）+
2H2O（g）
起始量（mol）
0.2a
0.8a
0
0
变化量（mol）
0.16a
0.64a
0.16a
0.32a
平衡量（mol）
0.04a
0.16a
0.16a
0.32a
平衡常数K= = ，故答案为： ；③反应为放热反应，升温平衡逆向进行，二氧化碳转化率减小，图中分析可知接近72.5%，甲烷物质的量减小小于350°C时甲烷物质的量，达到平衡所需要时间缩短?????????????????????
CO2（g）+
4H2（g）?
CH4（g）+
2H2O（g）
起始量（mol）
0.2a
0.8a
0
0
变化量（mol）
0.145a
0.58a
0.145a
0.29a
平衡量（mol）
0.055a
0.22a
0.145a
0.29a
画出图象，达到平衡状态甲烷 0.145a? mol，升温加快反应速率，达到平衡所需时间缩短，得到图象为 ，故答案为： ；（3）CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，结合电荷守恒和原子守恒，用氢氧根离子浓度配平电荷守恒得到电极反应为：CO2+6H2O+8e﹣═CH4+8OH﹣ ， 故答案为：CO2+6H2O+8e﹣═CH4+8OH﹣ ．
【分析】（1）①2Al2O3（s）═4Al（g）+3O2（g）△H1=3351KJ?mol﹣1②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=﹣221KJ?mol﹣1③2Al（g）+N2（g）═2AlN（s）△H3=﹣318KJ?mol﹣1盖斯定律计算，（①+②×3+③×2）× 得到碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式，反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S＜0；（2）①A．图象中二氧化碳转化率随温度升高减小，说明正反应为放热反应；B．图象2分析随温度升高到400°C以上，选择性受温度影响；C．二氧化碳转化率先增大是反应正向进行未达到平衡状态；D．两种反应物增大一种会提高另一种的转化率，本身转化率减小；②350℃时，反应Ⅰ在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL，二氧化碳转化率为80%，结合三行计算计算平衡浓度，K= ；③反应为放热反应，升温平衡逆向进行，二氧化碳转化率减小，图中分析可知接近72.5%，甲烷物质的量减小小于350°C时甲烷物质的量，达到平衡所需要时间缩短；（3）CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，结合电荷守恒和原子守恒，用氢氧根离子浓度配平电荷守恒得到电极反应．
18.【2018年高考新课标Ⅲ卷】（14分）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途．回答下列问题：
（1）298K时，将20mL 3x mol?L﹣1 Na3AsO3、20mL 3x mol?L﹣1 I2和20mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33﹣（aq）+I2（aq）+2OH﹣?AsO43﹣（aq）+2I﹣（aq）+H2O（l）．溶液中c（AsO43﹣）与反应时间（t）的关系如图所示．①下列可判断反应达到平衡的是________（填标号）．a．溶液的pH不再变化b．v（I﹣）=2v（AsO33﹣）c．c （AsO43﹣）/c （AsO33﹣）不再变化d．c（I﹣）=y mol?L﹣1②tm时，v正________?v逆（填“大于”“小于”或“等于”）．③tm时v逆________tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是________．④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为________．
【答案】（1）ac；大于；小于；tm时AsO43﹣浓度更小，反应速率更慢；
【解析】（1）（4）①a．溶液pH不变时，则c（OH﹣）也保持不变，反应达到平衡状态，故a正确；b．同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v（I﹣）=2v（AsO33﹣），故b错误；c．c （AsO43﹣）/c （AsO33﹣）不再变化，可说明各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故c正确；d．由图可知，当c （AsO43﹣）=y mol?L﹣1时，浓度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c（I﹣）=2y mol?L﹣1 ， 所以c（I﹣）=y mol?L﹣1时没有达到平衡状态，故d错误．故答案为：ac；②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，则v正 大于 v逆 ， 故答案为：大于；③tm时比tn时浓度更小，则逆反应速率更小，故答案为：小于；tm时AsO43﹣浓度更小，反应速率更慢；④反应前，三种溶液混合后，Na3AsO3的浓度为3xmol/L× =xmol/L，同理I2的浓度为xmol/L，反应达到平衡时，生产c（AsO43﹣）为ymol/L，则反应生产的c（I﹣）=2ymol/L，消耗的AsO33﹣、I2的浓度均为ymol/L，平衡时c（AsO33﹣）=（x﹣y）mol/L，c（I2）=（x﹣y）mol/L，溶液中c（OH﹣）=1mol/L，则K= = ，故答案为： ．
【分析】（1（4）①达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变；②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行；③物质的浓度越大，反应速率越大；④根据反应的离子方程式，计算平衡时各物种的浓度，可计算平衡常数．
19.【2017年高考新课标Ⅱ卷】丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备．回答下列问题：
（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1﹣丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：①C4H10（g）=C4H8（g）+H2（g）△H1已知：②C4H10（g）+ O2（g）=C4H8（g）+H2O（g）△H2=﹣119kJ?mol﹣1③H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H3 =﹣242kJ?mol﹣1反应①的△H1为________?kJ?mol﹣1 ． 图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________（填标号）．A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．降低压强
（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等．图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系．图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是________．
（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物．丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是________、________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是________．
【答案】（1）+123；小于；AD（2）原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯产率下降（3）升高温度时，反应速率加快，单位时间内产生丁烯更多；590℃前升高温度，反应①平衡正向移动；高温则有更多的丁烷裂解生成副产物导致产率降低
【解析】解：（1）②C4H10（g）+ O2（g）=C4H8（g）+H2O（g）△H2=﹣119kJ?mol﹣1③H2（g）+ O2（g）=H2O（g）△H3=﹣242kJ?mol﹣1②﹣③得C4H10（g）=C4H8（g）+H2（g）△H1=+123kJ?mol﹣1由a图可知温度相同时，由0.1MPa变化到xMPa，丁烷转化率增大，即平衡正向移动，该反应是气体体积增大的反应，所以x的压强更小，x＜0.1；由于反应①为吸热反应，温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，反应①正向进行时体积增大，减压时平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此AD正确，故答案为：+123；小于；AD；（2）丁烷分解产生丁烯和氢气，一开始充入氢气是为活化催化剂，同时氢气作为反应①的产物，增大氢气的量会促使平衡逆向移动，从而减少平衡体系中的丁烯的含量，使丁烯的产率降低，故答案为：原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯产率下降；（3）590℃之前，温度升高时反应速率加快，单位时间内生成的丁烯会更多，同时由于反应①是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯；而温度超过590℃时，由于丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应①的丁烷也就相应减少，产率下降，故答案为：升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多；590℃前升高温度，反应①平衡正向移动；高温则有更多的丁烷裂解生成副产物导致产率降低．
【分析】（1）根据盖斯定律，②式﹣③式可得①式的△H1；由a图定温度，压强由0.1MPa变化到xMPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，结合反应前后气体体积的变化分析x；要使丁烯的平衡产率增大，需通过改变温度和压强使平衡正向移动；（2）丁烷分解产生丁烯和氢气，增加氢气的量会促使平衡逆向移动，丁烯的产率下降；（3）升温速率加快，单位时间内生成丁烯更多，升温反应①平衡正向移动，丁烯产率增加；由题中信息可知丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以当温度超过590℃时，部分丁烷裂解导致产率降低．

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