第8講化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡考綱定位命題熱點(diǎn)及考頻考題核心素養(yǎng)1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。能正確計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(α)。2．了解反應(yīng)活化能的概念，了解催化劑的重要作用。3．了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。4．掌握化學(xué)平衡的特征。了解化學(xué)平衡常數(shù)(K)的含義，能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。5．理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。6．了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷2017年Ⅰ卷T27(1)(3)；2017年Ⅱ卷T27；2017年Ⅲ卷T28(4)；2016年Ⅱ卷T27(1)(2)(3)；2016年Ⅲ卷T27(2)(4)；2015年Ⅱ卷T27(3)；2014年Ⅱ卷T26(1)(3)；2014年Ⅰ卷T91.變化觀念——能從內(nèi)因和外因、量變與質(zhì)變等方面較全面地分析化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)與影響因素。2．平衡思想——能用對(duì)立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動(dòng)態(tài)平衡的觀點(diǎn)考查、分析化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡問題。3．模型認(rèn)知——能運(yùn)用化學(xué)平衡模型解釋一些化學(xué)現(xiàn)象。4．科學(xué)精神——具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，客觀分析有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡問題的利弊。2.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像2016年Ⅱ卷T27(2)(3)；2016年Ⅲ卷T27(3)；2015年Ⅰ卷T28(4)；2015年Ⅱ卷T27(2)；2014年Ⅰ卷T28(3)；2014年Ⅱ卷T26(2)；2013年Ⅰ卷T28(4)3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算2017年Ⅰ卷T28(3)；2017年Ⅲ卷T28(4)③；2016年Ⅲ卷T27(3)；2015年Ⅰ卷T28(4)；2014年Ⅰ卷T28(3)命題熱點(diǎn)1化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第32頁)■儲(chǔ)知識(shí)——剖解重點(diǎn)難點(diǎn)備考·化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志1．絕對(duì)標(biāo)志2．相對(duì)標(biāo)志eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(1有氣體參加的反應(yīng)，氣體的總壓強(qiáng)、總,體積、總物質(zhì)的量不變時(shí)，當(dāng)是等體積反,應(yīng)時(shí)，不一定達(dá)到平衡；當(dāng)是不等體積反,應(yīng)時(shí)，達(dá)到平衡。,2氣體的密度\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(氣體的總質(zhì)量,氣體的總體積)))、氣體的平,均相對(duì)分子質(zhì)量\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(氣體的總質(zhì)量,氣體的總物質(zhì)的量)))不變,時(shí)，要具體分析各表達(dá)式中的分子或分母,變化情況，判斷是否平衡。,3如果平衡體系中的物質(zhì)有顏色，則平,衡體系的顏色不變時(shí)，達(dá)到平衡。))?“變量”不變?平衡狀態(tài)3．一個(gè)角度從微觀的角度分析，如反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列各項(xiàng)均可說明該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)：(1)斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成1molN≡N鍵；(2)斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成3molH—H鍵；(3)斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)斷裂6molN—H鍵；(4)生成1molN≡N鍵的同時(shí)生成6molN—H鍵。4．定量依據(jù)：若Qc＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)?！鰧?duì)點(diǎn)練——沿著高考方向訓(xùn)練·1．(2017·石家莊第一次摸底)恒溫恒容條件下，某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A．容器內(nèi)總壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變B．氣體的密度不隨時(shí)間改變C．單位時(shí)間內(nèi)生成2molHI同時(shí)消耗1molH2D．H2的體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間改變D[該反應(yīng)前后氣體總分子數(shù)不變，則恒溫恒容條件下，容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)始終不變，故不能根據(jù)總壓強(qiáng)的不變判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤。反應(yīng)物和生成物均為氣體，則氣體總質(zhì)量不變，又知該反應(yīng)在恒溫恒容條件下進(jìn)行，則氣體的密度始終不變，故不能根據(jù)密度不變判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤。生成2molHI和消耗1molH2均表示正反應(yīng)速率，故不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤。該反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)，H2的體積分?jǐn)?shù)減小，而逆向進(jìn)行時(shí)，H2的體積分?jǐn)?shù)增大，當(dāng)H2的體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間改變，即v正(H2)＝v逆(H2)，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確。]2．(2017·北京東城區(qū)期末)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物HCl，利用下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1。恒溫恒容的密閉容器中，充入一定量的反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng)，能充分說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】A．氣體的質(zhì)量不再改變B．氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再改變C．?dāng)嚅_4molH—Cl鍵的同時(shí)生成4molH—O鍵D．n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)＝4∶1∶2∶2B[反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量始終不變，A錯(cuò)誤。反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率升高；反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率降低，當(dāng)HCl的轉(zhuǎn)化率不再改變時(shí)，可以說明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確。斷開4molH—Cl鍵和生成4molH—O鍵均表示正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率，不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤。達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變，但各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比不一定等于對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，D錯(cuò)誤。]3．可逆反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦C．①③④⑤ D．全部A[①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2，能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；②描述的都是正反應(yīng)方向，無法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)；③無論達(dá)到平衡與否，同向的反應(yīng)速率之比總是等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；④混合氣體的顏色不變能夠說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)；⑤因容器體積固定，密度是一個(gè)常數(shù)，所以其不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，容器的體積又固定，所以⑥、⑦均能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。]4．向某絕熱密閉容器中加入一定量CO2(g)和H2(g)，發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49kJ·mol－1。下列圖像中能表明此容器中的反應(yīng)已處于平衡狀態(tài)的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】ABCDB[隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H2的百分含量逐漸減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因正反應(yīng)放熱、容器絕熱，故反應(yīng)開始后體系溫度升高，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體系溫度不再發(fā)生變化，B項(xiàng)正確；ΔH是一個(gè)定值，不能用于判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)最終會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)，故甲醇的生成速率不可能一直增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]5．1100℃時(shí)，在恒容密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：Na2SO4(s)＋4H2(g) Na2S(s)＋4H2O(g)。能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】A．混合氣體的壓強(qiáng)不變B．混合氣體的密度不變C．混合氣體的總物質(zhì)的量不變D．各氣體的濃度相等B[這是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變的反應(yīng)，恒容條件下，氣體的壓強(qiáng)、物質(zhì)的量始終保持不變，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)沒有達(dá)到平衡時(shí)，氣體的總質(zhì)量發(fā)生變化，混合氣體的密度不變說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；各氣體的濃度相等無法說明正、逆反應(yīng)速率是否相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。][方法技巧]化學(xué)平衡標(biāo)志判斷關(guān)注點(diǎn)■提能力——針對(duì)熱點(diǎn)題型訓(xùn)練·(見專題限時(shí)集訓(xùn)T2、T3、T5)命題熱點(diǎn)2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第34頁)■儲(chǔ)知識(shí)——剖解重點(diǎn)難點(diǎn)備考·1．化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題解法思路(1)兩個(gè)原則①先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率—時(shí)間圖像上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得該曲線對(duì)應(yīng)的溫度高、濃度大或壓強(qiáng)大。②定一議二。當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變?cè)儆懻摿硗鈨蓚€(gè)量的關(guān)系。(2)三個(gè)步驟2．外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響外界條件改變eq\o(→,\s\up8(影響))反應(yīng)速率eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(v正,v逆))eq\o(→,\s\up8(影響))eq\a\vs4\al(化學(xué)平衡，)可歸納為：■對(duì)點(diǎn)練——沿著高考方向訓(xùn)練·1．(2017·湖北八所重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)將6molCO2和8molH2充入一容積為2L的密閉容器中(溫度保持不變)發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0。測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中實(shí)線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的坐標(biāo))。該反應(yīng)在8～10min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是()A．0.5mol·L－1·min－1 B．0.1mol·L－1·min－1C．0mol·L－1·min－1 D．0.125mol·L－1·min－1C[由題圖可知，該反應(yīng)在8至10min內(nèi)，H2的物質(zhì)的量在對(duì)應(yīng)的c、d點(diǎn)都是2mol，因此v(H2)＝0mol·L－1·min－1，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，各組分的物質(zhì)的量的變化值為0，則v(CO2)＝0mol·L－1·min－1，故C正確。]2．(2017·鄭州第一次質(zhì)檢)一定條件下向某密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體，圖甲表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化，圖乙表示反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化，t2、t3、t4、t5時(shí)刻后各改變一種條件。若t4時(shí)刻改變條件是壓強(qiáng)，則下列說法錯(cuò)誤的是()A．若t1＝15s，則前15s的平均反應(yīng)速率v(C)＝0.004mol·L－1·s－1B．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)B(g)＋2C(g)C．t2、t3、t5時(shí)刻改變的條件分別是升高溫度、加入催化劑、增大反應(yīng)物濃度D．B的起始物質(zhì)的量為0.04molC[由題圖甲可知，15s內(nèi)c(C)由0.05mol·L－1升高到0.11mol·L－1，則有v(C)＝eq\f(0.11－0.05mol·L－1,15s)＝0.004mol·L－1·s－1，A正確。由題圖甲可知，t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，Δc(A)、Δc(C)分別為0.09mol·L－1、0.06mol·L－1，則A、C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為3∶2；由題圖乙可知，t4時(shí)刻改變壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率同等程度變化，說明反應(yīng)前后氣體總分子數(shù)相等，從而推知該反應(yīng)為3A(g)B(g)＋2C(g)，B正確。t2時(shí)刻正、逆反應(yīng)速率均增大，可能是升高溫度；t3時(shí)刻正、逆反應(yīng)速率均同等程度增大，可能是加入了催化劑；t5時(shí)刻正、逆反應(yīng)速率均增大，不可能是僅增大反應(yīng)物濃度引起，C錯(cuò)誤。起始時(shí)加入0.1molC，此時(shí)c(C)＝0.05mol·L－1，則容器容積為eq\f(0.1mol,0.05mol·L－1)＝2L；由題圖甲可知，反應(yīng)中消耗0.09mol·L－1A，則生成0.03mol·L－1B，故B的起始物質(zhì)的量為0.05mol·L－1×2L－0.03mol·L－1×2L＝0.04mol，D正確。]3．(2017·江西師大附中三模)CO2經(jīng)催化加氫可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)。0.1MPa時(shí)，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，測(cè)得不同溫度下平衡時(shí)體系中各物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖。下列敘述不正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】A．該反應(yīng)的ΔH<0B．曲線b代表H2OC．N點(diǎn)和M點(diǎn)所處狀態(tài)的c(H2)不一樣D．其他條件不變，T1℃、0.2MPa下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(HC[溫度升高，H2的濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，則曲線a代表CO2，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，b代表H2O，曲線c代表C2H4，故A、B正確；N點(diǎn)和M點(diǎn)處于相同溫度下，所處狀態(tài)相同，則c(H2)相同，C錯(cuò)誤；其它條件不變，T1℃、0.2MPa下相對(duì)于0.1MPa增大了壓強(qiáng)，體積減小，c(H2)增大，即達(dá)平衡時(shí)c(H24．(2017·安徽“江南十?！钡谝淮蚊?對(duì)于密閉容器中的可逆反應(yīng)A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)，探究單一條件改變情況下，可能引起平衡狀態(tài)的改變，得到如圖所示的曲線(圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量)。下列判斷正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】A．加入催化劑可以使?fàn)顟B(tài)d變?yōu)闋顟B(tài)bB．若T1>T2，則逆反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)C．達(dá)到平衡時(shí)，A2的轉(zhuǎn)化率大小為b>a>cD．在T2和n(A2)不變時(shí)達(dá)到平衡，AB3的物質(zhì)的量的大小為c>b>aD[加入催化劑只改變反應(yīng)速率，不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，故加入催化劑不能使?fàn)顟B(tài)d變?yōu)闋顟B(tài)b，A錯(cuò)誤。若T1>T2，由題圖可知，溫度升高，n(B2)不變時(shí)，平衡時(shí)AB3的體積分?jǐn)?shù)減小，說明升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，B錯(cuò)誤。圖中橫坐標(biāo)為n起始(B2)，增大一種反應(yīng)物的量會(huì)提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，則n起始(B2)越大，平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率越大，即達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率大小為c>b>a，C錯(cuò)誤。其他條件相同時(shí)，n起始(B2)越大，平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率越大，則平衡時(shí)AB3的物質(zhì)的量越大，故平衡時(shí)AB3的物質(zhì)的量的大小為c>b>a，D正確。]5.工業(yè)上用下列反應(yīng)合成甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。在固定容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，研究溫度對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(注：T1、T2均大于300℃)。下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】A．溫度為T1時(shí)，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)＝eq\f(n1,t1)mol·L－1·min－1B．該反應(yīng)在溫度為T1時(shí)的平衡常數(shù)比溫度為T2時(shí)的小C．該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D．處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時(shí)eq\f(nH2,nCH3OH)減小C[由圖像可知在溫度為T2時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡，因此溫度T2>T1，溫度高反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量反而低，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡常數(shù)減小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。溫度為T1時(shí)，從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為n1mol，此時(shí)甲醇的濃度為eq\f(n1,2)mol·L－1，所以生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)＝eq\f(n1,2t1)mol·L－1·min－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)闇囟萒2>T1，所以A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2時(shí)，平衡會(huì)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即生成物濃度減小而反應(yīng)物濃度增大，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。]■提能力——針對(duì)熱點(diǎn)題型訓(xùn)練·(見專題限時(shí)集訓(xùn)T1、T8、T9、T10)命題熱點(diǎn)3化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第35頁)■儲(chǔ)知識(shí)——剖解重點(diǎn)難點(diǎn)備考·1．化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算關(guān)鍵抓公式，注意v(A)＝eq\f(ΔcA,Δt)＝eq\f(nΔA,V·Δt)，注意A狀態(tài)不能是固體或純液體。2．“三段式法”計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率明確三個(gè)量：起始量、變化量、平衡量如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol·L－1、bmol·L－1，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mxmol·L－1。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/mol·L－1ab00變化/mol·L－1mxnxpxqx平衡/mol·L－1a－mxb－nxpxqx(1)計(jì)算平衡常數(shù)K＝eq\f(pxp·qxq,a－mxm·b－nxn)(2)計(jì)算“三個(gè)量”①轉(zhuǎn)化率＝eq\f(n轉(zhuǎn)化,n起始)×100%＝eq\f(c轉(zhuǎn)化,c起始)×100%。②生成物的產(chǎn)率：實(shí)際產(chǎn)量占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般來說，轉(zhuǎn)化率越高，原料利用率越高，產(chǎn)率越高。產(chǎn)率＝eq\f(產(chǎn)物實(shí)際質(zhì)量,理論產(chǎn)量)×100%。③混合物中某組分的百分含量＝eq\f(平衡量,平衡總量)×100%?！鑫蛘骖}——挖掘關(guān)鍵信息解題·[例](2017·全國Ⅰ卷節(jié)選)近期發(fā)現(xiàn)，H2S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子，它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610K時(shí)，將eq\a\vs4\al(0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L)①的空鋼瓶中，反應(yīng)eq\a\vs4\al(平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02)②。(1)H2S的eq\a\vs4\al(平衡轉(zhuǎn)化率)③α1＝________%，反應(yīng)eq\a\vs4\al(平衡常數(shù))③K＝________。(2)在eq\a\vs4\al(620K重復(fù)實(shí)驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03)④，H2S的轉(zhuǎn)化率α2________α1，該反應(yīng)的ΔH________0。(填“>”“<”或“＝”)(3)向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是________(填標(biāo)號(hào))。A．H2S B．CO2C．COS D．N2[審題指導(dǎo)]題眼挖掘關(guān)鍵信息①已知平衡體系物質(zhì)的起始量和體積②平衡時(shí)產(chǎn)物H2O(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)③平衡轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù)的含義④溫度升高，生成物含量增大【解析】(1)解：設(shè)平衡時(shí)H2S轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x。H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)初始/mol0.400.1000轉(zhuǎn)化/molxxxx平衡/mol0.40－x0.10－xxx由題意得：eq\f(x,0.40mol－x＋0.10mol－x＋x＋x)＝0.02解得：x＝0.01molH2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1＝eq\f(0.01mol,0.40mol)×100%＝2.5%。K＝eq\f(cCOS·cH2O,cH2S·cCO2)＝eq\f(\f(0.01,2.5)×\f(0.01,2.5),\f(0.40－0.01,2.5)×\f(0.10－0.01,2.5))＝eq\f(1,351)≈2.8×10－3。(2)溫度升高，水的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，平衡右移，則H2S的轉(zhuǎn)化率增大，故α2>α1。溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，故ΔH>0。(3)A項(xiàng)，充入H2S，H2S的轉(zhuǎn)化率反而減小。B項(xiàng)，充入CO2，增大了一種反應(yīng)物的濃度，能夠提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故H2S的轉(zhuǎn)化率增大。C項(xiàng)，充入COS，平衡左移，H2S的轉(zhuǎn)化率減小。D項(xiàng)，充入N2，對(duì)平衡無影響，不改變H2S的轉(zhuǎn)化率?！敬鸢浮?1)2.52.8×10－3(2)>>(3)B■對(duì)點(diǎn)練——沿著高考方向訓(xùn)練·1．(2017·云南大理第二次統(tǒng)測(cè))在300mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知該反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表：溫度/℃2580230平衡常數(shù)5×10421.9×10－5下列說法不正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】A．上述生成Ni(CO)4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．25℃時(shí)，反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數(shù)為2×10－5C．80℃達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n(CO)＝0.3mol，則Ni(CO)42mol·L－1D．在80℃時(shí)，測(cè)得某時(shí)刻N(yùn)i(CO)4、CO的濃度均為0.5mol·L－1v(正)>v(逆)D[隨著溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明平衡逆向進(jìn)行，逆向是吸熱反應(yīng)，正向是放熱反應(yīng)，故A正確；25℃時(shí)，反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數(shù)與Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，即平衡常數(shù)為eq\f(1,5×104)＝2×10－5，故B正確；80℃達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n(CO)＝0.3mol，則c(CO)＝eq\f(0.3mol,0.3L)＝1mol·L－1，依據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算式K＝eq\f(c[NiCO4],c4CO)＝2，則Ni(CO)4的平衡濃度為2mol·L－1，故C正確；在80℃時(shí)，測(cè)得某時(shí)刻N(yùn)i(CO)4、CO的濃度均為0.5mol·L－1，Qc＝eq\f(c[NiCO4],c4CO)＝eq\f(0.5,0.54)＝8>2，說明平衡逆向進(jìn)行，則此時(shí)v(正)<v(逆)，故D錯(cuò)誤。]2．(2017·湖北黃岡模擬)在恒溫恒容的容器中，發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)，初始時(shí)加入平均相對(duì)分子質(zhì)量為15的H2、CO混合氣，一段時(shí)間后測(cè)得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為16，下列說法正確的是()A．反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)之比為2∶1B．反應(yīng)前后氣體的密度之比為15∶16C．此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%D．如果反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將減小C[設(shè)初始時(shí)加入H2、CO分別為xmol、ymol，則由平均相對(duì)分子質(zhì)量為15有eq\f(2x＋28y,x＋y)＝15，解得x∶y＝1∶1，可令初始時(shí)加入H2、CO都為1mol，設(shè)一段時(shí)間后變化的物質(zhì)的量為zmol，則H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)起始的物質(zhì)的量：1mol1mol00變化的物質(zhì)的量：zmolzmolzmolzmol一段時(shí)間后物質(zhì)的量：(1－z)mol(1－z)molzmolzmol由題意可知：eq\f(2×1－z＋28×1－z＋18z,2－z)＝16，解得z＝0.5，據(jù)此分析解答。根據(jù)以上分析，反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)之比為2∶(2－0.5)＝4∶3，故A錯(cuò)誤；因?yàn)樵诤銣睾闳莸娜萜髦蟹磻?yīng)，所以反應(yīng)前后氣體的密度之比即為氣體質(zhì)量之比，故為(2×1＋28×1)∶(2×0.5＋28×0.5＋18×0.5)＝5∶4，故B錯(cuò)誤；根據(jù)以上分析，CO的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.5mol,1mol)×100%＝50%，故C正確；如果反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行，則生成更多的水蒸氣，所以氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將增大，故D錯(cuò)誤。]3．(2017·山西太原適應(yīng)性考試)京津晉冀等地曾多次出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣。霧霾中含有大量的氣體污染物，其主要成分是氮的氧化物、一氧化碳和二氧化硫?；卮鹣铝袉栴}： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】(1)有機(jī)物乙烯可以消除氮的氧化物的污染。已知：①乙烯的燃燒熱ΔH＝－1411.1kJ·mol－1；②N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＝＋180kJ·mol－1。則乙烯和NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：C2H4(g)＋6NO(g)2CO2(g)＋3N2(g)＋2H2O(l)ΔH＝________kJ·mol－1。(2)NH3催化還原可以消除氮的氧化物的污染。①相同條件下，在固定容積的密閉容器中選用不同的催化劑(a、b、c)發(fā)生反應(yīng)：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)，反應(yīng)產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是________(填序號(hào))。A．催化劑的催化效率：a>b>cB．X點(diǎn)時(shí)，NH3的化學(xué)反應(yīng)速率為0.5mol·L－1·min－1C．達(dá)到平衡時(shí)，使用催化劑c時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率最小D．若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)，當(dāng)K值不變時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡②恒溫恒容下，向容積為1.0L的密閉容器中充入1.8molNH3和2.4molNO，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)平衡體系的壓強(qiáng)為反應(yīng)前壓強(qiáng)的eq\f(22,21)倍，則化學(xué)平衡常數(shù)K＝________(保留兩位有效數(shù)字)。若上述反應(yīng)改在恒溫恒壓條件下進(jìn)行，則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)________(填“變大”“變小”或“不變”)?！窘馕觥?1)乙烯的燃燒熱ΔH＝－1411.1kJ·mol－1，據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式：①C2H4(g)＋3O2(g)2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－1411.1kJ·mol－1；根據(jù)蓋斯定律，由①－②×3可得：C2H4(g)＋6NO(g)2CO2(g)＋2H2O(l)＋3N2(g)，則有ΔH＝(－1411.1kJ·mol－1)－(＋180kJ·mol－1)×3＝－1951.1kJ·mol－1。(2)①由圖可知，在相同時(shí)間內(nèi)，分別使用催化劑a、b、c時(shí)，c(N2)逐漸減小，故催化劑的催化效率：a>b>c，A正確；X點(diǎn)c(N2)＝2.5mol·L－1，則前4min內(nèi)消耗NH3的濃度Δc(NH3)＝eq\f(4,5)×2.5mol·L－1＝2mol·L－1，故前4min內(nèi)v(NH3)＝eq\f(2mol·L－1,4min)＝0.5mol·L－1·min－1，但不能確定X點(diǎn)的瞬時(shí)速率，B錯(cuò)誤；使用催化劑只能改變反應(yīng)速率，但不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，故使用催化劑c時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率跟使用催化劑a、b時(shí)相等，C錯(cuò)誤；在恒溫絕熱的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，在未達(dá)到平衡前，溫度會(huì)不斷變化，則K值不斷變化，當(dāng)K值不變時(shí)，容器內(nèi)溫度不變，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確。②恒溫恒容條件下，氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，反應(yīng)前混合氣體總物質(zhì)的量為1.8mol＋2.4mol＝4.2mol，達(dá)到平衡時(shí)平衡體系的壓強(qiáng)為反應(yīng)前壓強(qiáng)的eq\f(22,21)倍，則平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量為4.2mol×eq\f(22,21)＝4.4mol，設(shè)轉(zhuǎn)化的NH3為4xmol，則有4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)起始量/mol1.82.400轉(zhuǎn)化量/mol4x6x5x6x平衡量/mol1.8－4x2.4－6x5x6x則有(1.8－4x)mol＋(2.4－6x)mol＋5xmol＋6xmol＝4.4mol，解得x＝0.2，達(dá)到平衡時(shí)NH3(g)、NO(g)、N2(g)和H2O(g)的濃度(mol·L－1)分別為1.0、1.2、1.0、1.2，故化學(xué)平衡常數(shù)K＝eq\f(c5N2·c6H2O,c4NH3·c6NO)＝eq\f(1.05×1.26,1.04×1.26)＝1.0。若改為恒溫恒壓條件下進(jìn)行該反應(yīng)，反應(yīng)正向進(jìn)行，氣體的總物質(zhì)的量增大，則容器的容積增大，相當(dāng)于在恒溫恒容達(dá)到平衡后，再擴(kuò)大容器的容積，而擴(kuò)大容器容積的過程中，平衡正向移動(dòng)，NH3的體積分?jǐn)?shù)變小?！敬鸢浮?1)－1951.1(2)①BC②1.0變小[思維建模]化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算中的2種思維路徑(1)化學(xué)平衡的計(jì)算解題思維路徑(2)化學(xué)平衡常數(shù)解題思維路徑■提能力——針對(duì)熱點(diǎn)題型訓(xùn)練·(見專題限時(shí)集訓(xùn)T4、T6、T7、T8、T9、T10)復(fù)習(xí)效果驗(yàn)收|真題試做預(yù)測(cè)嘗鮮(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第36頁)■體驗(yàn)高考真題·1．(2017·全國Ⅱ卷節(jié)選)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題：(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下：①C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g)ΔH1已知：②C4H10(g)＋eq\f(1,2)O2(g)C4H8(g)＋H2O(g)ΔH2＝－119kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(g)ΔH3＝－242kJ·mol－1圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖，x________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應(yīng)采取的措施是________(填標(biāo)號(hào))。A．升高溫度 B．降低溫度C．增大壓強(qiáng) D．降低壓強(qiáng)圖(a)圖(b)圖(c)(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑)，出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，其降低的原因是___________________________________________________________________________________________________________________。(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是________、________；590________________________________________________________________。【解析】(1)由圖(a)可知，同溫下，xMPa時(shí)丁烯的平衡產(chǎn)率高于0.1MPa時(shí)的，根據(jù)壓強(qiáng)減小平衡向右移動(dòng)可知，x小于0.1。欲提高丁烯的平衡產(chǎn)率，應(yīng)使平衡向右移動(dòng)，該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因此可以通過升高溫度的方法使平衡向右移動(dòng)；該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，因此可以通過降低壓強(qiáng)的方法使平衡向右移動(dòng)，所以A、D選項(xiàng)正確。(2)由于氫氣是產(chǎn)物之一，隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大，逆反應(yīng)速率增大，所以丁烯產(chǎn)率降低。(3)該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因此升高溫度可以使平衡向右移動(dòng)，使丁烯的產(chǎn)率增大，另外，反應(yīng)速率也隨溫度的升高而增大。由題意知，丁烯在高溫條件下能夠發(fā)生裂解，因此當(dāng)溫度超過590℃【答案】(1)小于AD(2)氫氣是產(chǎn)物之一，隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大，逆反應(yīng)速率增大(3)升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行溫度升高反應(yīng)速率加快丁烯高溫裂解生成短鏈烴類2．(2017·全國Ⅲ卷節(jié)選)298K時(shí)，將20mL3xmol·L－1Na3AsO3、20mL 3xmol·L－1I2和20mLNaOH溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I(xiàn)2(aq)＋2OH－(aq)AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsOeq\o\al(3－,4))與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是________(填標(biāo)號(hào))。a．溶液的pH不再變化b．v(I－)＝2v(AsOeq\o\al(3－,3))c．c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不再變化d．c(I－)＝y(tǒng)mol·L－1②tm時(shí)，v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm時(shí)v逆________tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_________。④若平衡時(shí)溶液的pH＝14，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為________?！窘馕觥竣賏對(duì)：溶液pH不變時(shí)，則c(OH－)也保持不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。b錯(cuò)：根據(jù)反應(yīng)方程式，始終存在速率關(guān)系：v(I－)＝2v(AsOeq\o\al(3－,3))，反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài)。c對(duì)：由于Na3AsO3總量一定，當(dāng)c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不再變化時(shí)，c(AsOeq\o\al(3－,4))、c(AsOeq\o\al(3－,3))也保持不變，反應(yīng)建立平衡。d錯(cuò)：由圖可知，建立平衡時(shí)c(I－)＝2c(AsOeq\o\al(3－,4))＝2ymol·L－1，因此c(I－)＝y(tǒng)mol·L－1時(shí)，反應(yīng)沒有建立平衡。②tm時(shí)，反應(yīng)正向進(jìn)行，故v正大于v逆。③由于tm時(shí)生成物AsOeq\o\al(3－,4)的濃度小于tn時(shí)AsOeq\o\al(3－,4)的濃度，因v逆的大小取決于生成物濃度的大小，故tm時(shí)的v逆小于tn時(shí)的v逆。④反應(yīng)前，三種溶液混合后，c(Na3AsO3)＝3xmol·L－1×eq\f(20mL,20mL＋20mL＋20mL)＝xmol·L－1，同理，c(I2)＝xmol·L－1，反應(yīng)情況如下：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I(xiàn)2(aq)＋2OH－(aq)AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)eq\a\vs4\al(起始濃度/mol·L－1)xx00eq\a\vs4\al(平衡濃度/mol·L－1)x－yx－y1y2yK＝eq\f(y·2y2,x－y·x－y×12)＝eq\f(4y3,x－y2)?！敬鸢浮竣賏c②大于③小于tm時(shí)生成物濃度較低④eq\f(4y3,x－y2)3．(2016·全國Ⅰ卷節(jié)選)元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3＋(藍(lán)紫色)、Cr(OH)eq\o\al(－,4)(綠色)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙紅色)、CrOeq\o\al(2－,4)(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體，回答下列問題：(1)Cr3＋與Al3＋的化學(xué)性質(zhì)相似，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________________________。(2)CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下，初始濃度為1.0mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))隨c(H＋)的變化如圖所示。①用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)________________________________________________________________________________________。②由圖可知，溶液酸性增大，CrOeq\o\al(2－,4)的平衡轉(zhuǎn)化率______(填“增大”“減小”或“不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。③升高溫度，溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。【解析】(1)由信息Cr3＋與Al3＋的化學(xué)性質(zhì)相似知，向Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量的現(xiàn)象是藍(lán)紫色溶液變淺，同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解，溶液變?yōu)榫G色。(2)①由信息CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中可相互轉(zhuǎn)化，再結(jié)合圖像知，Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)為2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。②由圖可知，溶液的酸性增強(qiáng)，Cr2Oeq\o\al(2－,7)的濃度越大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，因此CrOeq\o\al(2－,4)的平衡轉(zhuǎn)化率增大；由反應(yīng)2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O得該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為eq\f(cCr2O\o\al(2－,7),c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋)，根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)可以得出c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1、c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝0.25mol·L－1，可求出轉(zhuǎn)化的c(CrOeq\o\al(2－,4))＝0.25mol·L－1×2＝0.5mol·L－1，進(jìn)一步可得平衡時(shí)c(CrOeq\o\al(2－,4))＝0.5mol·L－1，代入表達(dá)式中得平衡常數(shù)K＝1.0×1014。③溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，由升高溫度平衡向吸熱的方向移動(dòng)，得出正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH小于0?！敬鸢浮?1)藍(lán)紫色溶液變淺，同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液(2)①2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O②增大1.0×1014③小于4．(2015·全國Ⅱ卷改編)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)CH3OH(g)ΔH1<0②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3>0回答下列問題： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】(1)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為________________________________；圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為________(填曲線標(biāo)記字母)，其判斷理由是___________________________________________________________________________________________________________。圖1(2)合成氣組成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60時(shí)，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而________(填“增大”或“減小”)，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；圖2中的壓強(qiáng)由大到小為________，其判斷理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。圖2【解析】(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的書寫要求可知，反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)為K＝c(CH3OH)/[c(CO)·c2(H2)]。反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，故曲線a符合要求。(2)由圖2可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，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(dòng)，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，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(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，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(qiáng)的影響，因此增大壓強(qiáng)時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率提高，故壓強(qiáng)p1、p2、p3的關(guān)系為p1＜p2＜p3?！敬鸢浮?1)K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)[或Kp＝eq\f(pCH3OH,pCO·p2H2)]a反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小(2)減小升高溫度時(shí)，反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡向左移動(dòng)，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，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為氣體總分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升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(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時(shí)，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高5．(2015·全國Ⅰ卷節(jié)選)Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為________。(2)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正＝k正·x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為________(以K和k正表示)。若k正＝0.0027min－1，在t＝40min時(shí)，v正＝________min－1。(3)由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為______(填字母)?！窘馕觥?1)由表中數(shù)據(jù)可知，無論是從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始，最終x(HI)均為0.784，說明此時(shí)已達(dá)到了平衡狀態(tài)。設(shè)HI的初始濃度為1mol·L－1，則：2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)初始濃度/mol·L－1100eq\a\vs4\al(轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1)0.2160.1080.108eq\a\vs4\al(平衡濃度/mol·L－1)0.7840.1080.108K＝eq\f(cH2·cI2,c2HI)＝eq\f(0.108×0.108,0.7842)。(2)建立平衡時(shí)，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)·x(I2)，k逆＝eq\f(x2HI,xH2·xI2)k正。由于該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故k逆＝eq\f(x2HI,xH2·xI2)k正＝eq\f(c2HI,cH2·cI2)k正＝eq\f(k正,K)。在40min時(shí)，x(HI)＝0.85，則v正＝0.0027min－1×0.852≈1.95×10－3min－1。(3)因2HI(g)H2(g)