考綱要求1.了解化學反應速率的概念和定量表示方法，能正確計算化學反應的轉化率()。2.了解反應活化能的概念，了解催化劑的重要作用。3.了解化學反應的可逆性及化學平衡的建立。4.掌握化學平衡的特征，了解化學平衡常數K的含義，能利用化學平衡常數進行相關計算。5.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率和化學平衡的影響，能用相關理論解釋其一般規律。6.了解化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用?？键c化學反應速率、化學平衡及其影響因素1.正確理解化學反應速率影響因素(1)“惰性氣體”對反應速率的影響恒容：充入“惰性氣體”總壓增大參與反應的物質濃度不變(活化分子濃度不變)反應速率不變。恒壓：充入“惰性氣體”體積增大參與反應的物質濃度減小(活化分子濃度減小)反應速率減小。(2)純液體、固體對化學反應速率的影響在化學反應中，純液體和固態物質的濃度為常數，故不能用固態物質的濃度變化來表示反應速率，但是固態反應物顆粒的大小是影響反應速率的條件之一，如煤粉由于表面積大，燃燒就比煤塊快得多。(3)外界條件對可逆反應的正、逆反應速率的影響方向是一致的，但影響程度不一定相同。當增大反應物濃度時，v正增大，v逆瞬間不變，隨后也增大；增大壓強，v正和v逆都增大，氣體分子數減小方向的反應速率變化程度大；對于反應前后氣體分子數不變的反應，改變壓強可以同等程度地改變正、逆反應速率；升高溫度，v正和v逆都增大，但吸熱反應方向的反應速率增大的程度大；使用催化劑，能同等程度地改變正、逆反應速率。2.“講練結合”突破化學平衡狀態的判斷標志(1)化學平衡標志的判斷要注意“三關注”：一要關注反應條件，是恒溫恒容，恒溫恒壓還是絕熱容器；二要關注反應特點，是等體積反應，還是非等體積反應；三要關注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應。如在一定溫度下的定容容器中，當下列物理量不再發生變化時：a.混合氣體的壓強、b.混合氣體的密度、c.混合氣體的總物質的量、d.混合氣體的平均相對分子質量、e.混合氣體的顏色、f.各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數之比、g.某種氣體的百分含量能說明2SO2(g)O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態的是_(填字母，下同)。能說明I2(g)H2(g)2HI(g)達到平衡狀態的是_。能說明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態的是_。能說明C(s)CO2(g)2CO(g)達到平衡狀態的是_。能說明A(s)2B(g)C(g)D(g)達到平衡狀態的是_。能說明NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)達到平衡狀態的是_。能說明5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)達到平衡狀態的是_。答案acdgegacdegabcdgbdgabcbdg(2)化學平衡標志的判斷還要注意“一個角度”，即從微觀角度會分析判斷。如：反應N2(g)3H2(g)2NH3(g)，下列各項能說明該反應達到平衡狀態的是_(填序號)。斷裂1 mol NN鍵的同時生成1 mol NN鍵；斷裂1 mol NN鍵的同時生成3 mol HH鍵；斷裂1 mol NN鍵的同時斷裂6 mol NH鍵；生成1 mol NN鍵的同時生成6 mol NH鍵。答案3.掌握化學平衡移動的判斷方法(1)依據勒夏特列原理判斷通過比較平衡破壞瞬時的正、逆反應速率的相對大小來判斷平衡移動的方向。若外界條件改變，引起v正v逆，此時正反應占優勢，則化學平衡向正反應方向(或向右)移動；若外界條件改變，引起v正v逆，此時逆反應占優勢，則化學平衡向逆反應方向(或向左)移動；若外界條件改變，雖能引起v正和v逆變化，但變化后新的v正和v逆仍保持相等，則化學平衡沒有發生移動。(2)依據濃度商(Q)規則判斷通過比較濃度商(Q)與平衡常數(K)的大小來判斷平衡移動的方向。若QK，平衡逆向移動；若QK，平衡不移動；若QK，平衡正向移動。4.理解不能用勒夏特列原理解釋的問題(1)若外界條件改變后，無論平衡向正反應方向移動或向逆反應方向移動都無法減弱外界條件的變化，則平衡不移動。如對于H2(g)Br2(g)2HBr(g)，由于反應前后氣體的分子總數不變，外界壓強增大或減小時，平衡無論正向或逆向移動都不能減弱壓強的改變。所以對于該反應，壓強改變，平衡不發生移動。(2)催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率，所以催化劑不會影響化學平衡。角度一化學反應速率的影響及控制1.(2015海南，8改編)10 mL濃度為1 molL1的鹽酸與過量的鋅粉反應，若加入適量的下列溶液，能加快反應速率但又不影響氫氣生成量的是()A.K2SO4 B.CH3COONaC.CuSO4 D.Na2CO3答案C解析A項，硫酸鉀為強酸強堿鹽，不發生水解，若加入其溶液，則對鹽酸產生稀釋作用，氫離子濃度減小，但H物質的量不變，錯誤；B項，加入醋酸鈉，則與鹽酸反應生成醋酸，使溶液中氫離子濃度減小，隨著反應的進行，CH3COOH最終又完全電離，故H物質的量不變，錯誤；C項，加入硫酸銅溶液，Cu2會與鋅反應生成銅，構成原電池，會加快反應速率，但H物質的量不變，正確；D項，加入碳酸鈉溶液，會與鹽酸反應，使溶液中的氫離子的物質的量減少，導致反應速率減小，生成氫氣的量減少，錯誤。2.(2017江蘇，10)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()A.圖甲表明，其他條件相同時，H2O2濃度越小，其分解速率越快B.圖乙表明，其他條件相同時，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C.圖丙表明，少量Mn2存在時，溶液堿性越強，H2O2分解速率越快D.圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2對H2O2分解速率的影響大答案D解析A項，濃度對反應速率的影響是濃度越大，反應速率越快，錯誤；B項，NaOH濃度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，錯誤；C項，由圖可知，Mn2存在時，0.1 molL1 NaOH溶液中H2O2的分解速率比1.0 molL1的NaOH中的快，錯誤；D項，由圖可知，堿性條件下，Mn2存在時，對H2O2分解速率影響大，正確。角度二化學平衡的影響及其應用3.(2017海南，11改編)已知反應CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0。在一定溫度和壓強下于密閉容器中，反應達到平衡。下列敘述正確的是()A.升高溫度，K增大B.減小壓強，n(CO2)增加C.更換高效催化劑，(CO)增大D.充入一定量的氮氣，n(H2)不變答案D解析A項，此反應的正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向進行，化學平衡常數只受溫度的影響，即升高溫度，K值減小，錯誤；B項，反應前后氣體計量數之和相等，因此減小壓強，平衡不移動，即n(CO2)不變，錯誤；C項，催化劑對化學平衡移動無影響，因此CO的轉化率不變，錯誤；D項，恒壓下，充入N2，容器的體積增大，組分濃度降低，但化學反應前后氣體計量數之和不變，因此化學平衡不移動，n(H2)不變，正確。4.(2017天津，6)常壓下羰基化法精煉鎳的原理：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 時，該反應的平衡常數K2105。已知：Ni(CO)4的沸點為42.2 ，固體雜質不參與反應。第一階段：將粗鎳與CO反應轉化成氣態Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應后的氣體分離出來，加熱至230 制得高純鎳。下列判斷正確的是()A.增加c(CO)，平衡向正向移動，反應的平衡常數增大B.第一階段，在30 和50 兩者之間選擇反應溫度，選50 C.第二階段，Ni(CO)4分解率較低D.該反應達到平衡時，v生成Ni(CO)44v生成(CO)答案B解析A項，增加c(CO)，平衡向正向移動，因平衡常數大小只與溫度有關，與濃度無關，所以反應的平衡常數不變，錯誤；B項，第一階段，50 時，Ni(CO)4為氣態，易于分離，有利于Ni(CO)4的生成，正確；C項，第二階段，230 制得高純鎳的反應方程式為Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)，平衡常數K15104，所以Ni(CO)4分解率較高，錯誤；D項，因反應達到平衡時，正、逆反應速率相等，再根據該反應的化學計量數可知，該反應達到平衡時，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，錯誤。5.(2018天津，5)室溫下，向圓底燒瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氫溴酸，溶液中發生反應：C2H5OHHBrC2H5BrH2O，充分反應后達到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4 和78.5 。下列有關敘述錯誤的是()A.加入NaOH，可增大乙醇的物質的量B.增大HBr濃度，有利于生成C2H5BrC.若反應物均增大至2 mol，則兩種反應物平衡轉化率之比不變D.若起始溫度提高至60 ，可縮短反應達到平衡的時間答案D解析D錯：溫度提高至60 ，化學反應速率雖然加快，但溴乙烷的沸點較低，會揮發出大量的溴乙烷，導致逆反應速率減小，故無法判斷達到平衡的時間；A對：加入NaOH，消耗HBr，平衡左移，乙醇的物質的量增大；B對：增大HBr濃度，平衡右移，有利于生成溴乙烷；C對：原反應物按物質的量之比11加入，又因二者反應的化學計量數之比為11，兩者的平衡轉化率之比為11，若將反應物均增大至2 mol，其平衡轉化率之比仍為11。 角度三圖像、圖表題的信息提取與應用6.2018北京，27(2)(3)(4)(2)對反應3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H254 kJmol1，在某一投料比時，兩種壓強下，H2SO4在平衡體系中物質的量分數隨溫度的變化關系如圖所示。p2_p1(填“”或“A。結合、反應速率解釋原因：_。答案(2)反應是氣體物質的量減小的反應，溫度一定時，增大壓強使反應正向移動，H2SO4的物質的量增大，體系總物質的量減小，H2SO4的物質的量分數增大(3)SO2SO4H(4)0.4I是SO2歧化反應的催化劑，H單獨存在時不具有催化作用，但H可以加快歧化反應速率反應比快；D中由反應產生的H使反應加快解析(2)由圖可知，一定溫度下，p2時H2SO4的物質的量分數比p1時大，結合3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)知，增大壓強，平衡向氣體分子數減小的方向即正反應方向移動，H2SO4的物質的量分數增大，因此p2p1。(3)根據歧化反應的特點，反應生成S，則反應需生成H2SO4，即I2將SO2氧化為H2SO4，反應的離子方程式為I22H2OSO2=SO4H2I。(4)對比實驗只能存在一個變量，因實驗B比實驗A多了H2SO4溶液，則B中KI溶液的濃度應不變，故a0.4。加入少量I2時，反應明顯加快，說明反應比反應快；D中由反應產生的H使反應加快。7.(2018全國卷，27)CH4CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2)，還對溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)CH4CO2催化重整反應為CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1該催化重整反應的H_kJmol1。有利于提高CH4平衡轉化率的條件是_(填標號)。A.高溫低壓 B.低溫高壓C.高溫高壓 D.低溫低壓某溫度下，在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進行重整反應，達到平衡時CO2的轉化率是50%，其平衡常數為_mol2L2。(2)反應中催化劑活性會因積碳反應而降低，同時存在的消碳反應則使積碳量減少。相關數據如下表：積碳反應CH4(g)=C(s)2H2(g)消碳反應CO2(g)C(s)=2CO(g)H/kJmol175172活化能/ kJmol1催化劑X3391催化劑Y4372由上表判斷，催化劑X_Y(填“優于”或“劣于”)，理由是_。在反應進料氣組成、壓強及反應時間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關系如下圖所示。升高溫度時，下列關于積碳反應、消碳反應的平衡常數(K)和速率(v)的敘述正確的是_(填標號)。A.K積、K消均增加B.v積減小、v消增加C.K積減小、K消增加D.v消增加的倍數比v積增加的倍數大在一定溫度下，測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為vk p(CH4)p(CO2)0.5(k為速率常數)。在p(CH4)一定時，不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如下圖所示，則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序為_。答案(1)247A(2)劣于相對于催化劑X，催化劑Y積碳反應的活化能大，積碳反應的速率小；而消碳反應活化能相對小，消碳反應速率大ADpc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)解析(1)將題給三個反應依次編號為、：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1根據蓋斯定律，由2可得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1根據平衡移動的影響因素，該反應的正反應是一個吸熱、氣體體積增大的反應，所以高溫低壓有利于反應正向移動。CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)10.500 0.25 0.25 0.5 0.5 0.75 0.25 0.5 0.5Kmol2L2。(2)積碳反應中，由于催化劑X的活化能比催化劑Y的活化能要小，所以催化劑X更有利于積碳反應的進行；而消碳反應中，催化劑X的活化能大于催化劑Y，所以催化劑Y更有利于消碳反應的進行；綜合分析，催化劑X劣于催化劑Y。由表格可知積碳反應、消碳反應都是吸熱反應，溫度升高，平衡右移，K積、K消均增加，反應速率均增大，從圖像上可知，隨著溫度的升高，催化劑表面的積碳量是減小的，所以v消增加的倍數要比v積增加的倍數大。由速率方程表達式vkp(CH4)p(CO2)0.5可知，v與p(CO2)成反比例關系，p(CO2)越大，反應速率越小，所以pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。8.2018天津，10(2)CO2是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義。回答下列問題：CO2與CH4經催化重整，制得合成氣：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數據如下：化學鍵CHC=OHHCO(CO)鍵能/kJmo075則該反應的H_。分別在V L恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓，容積可變)中，加入CH4和CO2各1 mol的混合氣體。兩容器中反應達平衡后放出或吸收的熱量較多的是_(填“A”或“B”)。按一定體積比加入CH4和CO2，在恒壓下發生反應，溫度對CO和H2產率的影響如圖3所示。此反應優選溫度為900 的原因是_。答案120 kJmol1B900 時，合成氣產率已經較高，再升高溫度產率增幅不大，但能耗升高，經濟效益降低解析反應的H413 kJmol14745 kJmol121 075 kJmol12436 kJmol12120 kJmol1。該反應的正反應是氣體體積增大的吸熱反應。假設都在恒溫恒容的密閉容器中，達到相同的平衡狀態，將其中的一個容器恢復到原來壓強狀態，平衡向右移動，吸收的熱量多。9.2017全國卷，28(4)298 K時，將20 mL 3x molL1Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，發生反應：AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsO)與反應時間(t)的關系如圖所示。下列可判斷反應達到平衡的是_(填標號)。a.溶液的pH不再變化b.v(I)2v(AsO)c.c(AsO)/c(AsO)不再變化d.c(I)y molL1tm時，v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。tm時v逆_tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_。答案ac大于小于tm時生成物濃度較低，逆反應速率較慢解析a項，隨反應進行，溶液的pH不斷降低，當pH不再變化時，說明反應達到了平衡；b項，速率之比等于化學計量數之比，該結論在任何時刻都成立，故無法判斷是否達到平衡；c項，隨反應進行，c(AsO)不斷增大，c(AsO)不斷減小，當二者比值不變時，說明二者濃度不再改變，則反應達到平衡；d項，由圖像并結合方程式可知，平衡時c(I)2y molL1，故當c(I)y molL1時，反應未達到平衡；由圖像可知tm時刻后c(AsO)仍在不斷增加，說明反應還在向正向進行，故此時v正大于v逆；tm到tn時刻，反應一直正向進行，生成物的濃度逐漸增大，所以逆反應速率不斷增大，故tm時v逆小于tn時v逆。10.(2017全國卷，27)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反應的H1為_ kJmol1。圖(a)是反應平衡轉化率與反應溫度及壓強的關系圖，x_0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡產率提高，應采取的措施是_(填標號)。A.升高溫度 B.降低溫度C.增大壓強 D.降低壓強(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)為丁烯產率與進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關系。圖中曲線呈現先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是_。(3)圖(c)為反應產率和反應溫度的關系曲線，副產物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產率在590 之前隨溫度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯產率快速降低的主要原因可能是_。答案(1)123小于AD(2)氫氣是產物之一，隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大，逆反應速率增大(3)升高溫度有利于反應向吸熱方向進行升高溫度反應速率加快丁烯高溫裂解生成短碳鏈烴類解析(1)根據蓋斯定律，用式式可得式，因此H1H2H3119 kJmol1(242) kJmol1123 kJmol1。由圖(a)可以看出，溫度相同時，由0.1 MPa變化到x MPa，丁烷的轉化率增大，即平衡正向移動，所以x0.1。由于反應為吸熱反應，所以溫度升高時，平衡正向移動，丁烯的平衡產率增大，因此A正確、B錯誤；反應正向進行時體積增大，加壓時平衡逆向移動，丁烯的平衡產率減小，因此C錯誤、D正確。(2)隨著進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)增大，原料中過量的H2會使反應平衡逆向移動，所以丁烯產率下降。(3)590 之前，溫度升高時反應速率加快，生成的丁烯會更多，同時由于反應是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡體系中會含有更多的丁烯。而溫度超過590 時，丁烯高溫會裂解生成短碳鏈烴類化合物，使產率降低。11.2016全國卷，27(2)元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3(藍紫色)、Cr(OH)(綠色)、Cr2O(橙紅色)、CrO(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍色固體，回答下列問題：CrO和Cr2O在溶液中可相互轉化。室溫下，初始濃度為1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)隨c(H)的變化如圖所示。用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉化反應：_。升高溫度，溶液中CrO的平衡轉化率減小，則該反應的H_0(填“大于”“小于”或“等于”)。答案2CrO2HCr2OH2O小于解析由圖可知，隨著溶液酸性增大，溶液中c(Cr2O)逐漸增大，說明CrO逐漸轉化為Cr2O，則CrO的平衡轉化率逐漸增大，其反應的離子方程式為2CrO2HCr2OH2O；升高溫度，溶液中CrO的平衡轉化率減小，說明化學平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，即該反應的H小于0。12.(2016全國卷，27)丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料，工業上可用“丙烯氨氧化法”生產，主要副產物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列問題：(1)以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產物丙烯醛(C3H4O)的熱化學方程式如下：C3H6(g)NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g) H515 kJmol1C3H6(g)O2(g)=C3H4O(g)H2O(g) H353 kJmol1兩個反應在熱力學上趨勢均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡產率的反應條件是_；提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是_。(2)圖(a)為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線，最高產率對應的溫度為460 。低于460 時，丙烯腈的產率_(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡產率，判斷理由是_；高于460 時，丙烯腈產率降低的可能原因是_(雙選，填標號)。A.催化劑活性降低 B.平衡常數變大C.副反應增多 D.反應活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的產率與n(氨)/n(丙烯)的關系如圖(b)所示。由圖可知，最佳n(氨)/n(丙烯)約為_，理由是_，進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為_。答案(1)兩個反應均為放熱量大的反應降低溫度、減小壓強催化劑(2)不是 該反應為放熱反應，平衡產率應隨溫度升高而降低AC(3)1.0該比例下丙烯腈產率最高，而副產物丙烯醛產率最低17.51解析(1)因為生成丙烯腈和丙烯醛的兩個反應均為放熱量大的反應，所以它們均可自發進行且熱力學趨勢大；生成丙烯腈的反應為氣體體積增大的放熱反應，所以降低溫度、減小壓強有利于提高丙烯腈的平衡產率；由生成丙烯腈的反應條件可知，提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是催化劑。(2)因為該反應為放熱反應，平衡產率應隨溫度升高而降低，反應剛開始進行，主要向正反應方向進行，尚未達到平衡狀態，460 以前是建立平衡的過程，故低于460 時，丙烯腈的產率不是對應溫度下的平衡產率。A項，催化劑在一定溫度范圍內活性較高，若溫度過高，活性降低，正確；B項，平衡常數的大小不影響產率，錯誤；C項，根據題意，副產物有丙烯醛，副反應增多導致產率下降，正確；D項，反應活化能的大小不影響平衡，錯誤。(3)根據圖像知，當n(氨)/n(丙烯)約為1.0時，該比例下丙烯腈產率最高，而副產物丙烯醛產率最低；根據化學反應：C3H6(g)NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g)，氨氣、氧氣、丙烯按11.51的體積比加入反應達到最佳狀態，而空氣中氧氣約占20%，所以進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為17.51。13.2016全國卷，27(2)(3)(4)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝，回答下列問題：(2)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NO的煙氣，反應溫度323 K，NaClO2溶液濃度為5103 molL1。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結果如下表。離子SOSONONOClc/molL18.351046.871061.51041.21053.4103隨著吸收反應的進行，吸收劑溶液的pH逐漸_(填“增大”“不變”或“減小”)。由實驗結果可知，脫硫反應速率_脫硝反應速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是_。(3)在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應中SO2和NO的平衡分壓pe如圖所示。由圖分析可知，反應溫度升高，脫硫、脫硝反應的平衡常數均_(填“增大”“不變”或“減小”)。反應ClO2SO2SOCl的平衡常數K表達式為_。(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果。從化學平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的優點是_。已知下列反應：SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3則反應SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H_。答案(2)減小大于NO溶解度較低(或脫硝反應活化能較高)(3)減小K(4)形成硫酸鈣沉淀，反應平衡向生成物方向移動，SO2轉化率提高H1H2H3解析(2)脫硝反應消耗OH，故隨著吸收反應的進行，吸收劑溶液的pH逐漸減小。根據題中表格數據發現，反應一段時間后溶液中SO的離子濃度最大，說明脫硫反應速率大于脫硝反應速率。原因除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高。(3)由圖分析可知，溫度升高，SO2和NO平衡分壓的負對數均減小，說明升高溫度，平衡逆向移動，因此脫硫、脫硝反應的平衡常數均減小。根據反應ClO2SO2SOCl可寫出其平衡常數表達式為K。(4)相對于NaClO，Ca(ClO)2能形成CaSO4沉淀，有利于平衡向脫硫方向移動，提高了SO2的轉化率。將題中的3個反應依次標記為、，根據蓋斯定律，即得所求的反應，HH1H2H3。題組一全方位掌握化學反應速率及應用1.已知：反應aA(g)bB(g)cC(g)，某溫度下，在 2 L 的密閉容器中投入一定量的A、B，兩種氣體的物質的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示：(1)經測定前4 s內v(C)0.05 molL1s1，則該反應的化學方程式為_。(2)請在圖中將生成物C的物質的量濃度隨時間的變化曲線繪制出來。(3)若上述反應分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進行，經同一段時間后，測得三個容器中的反應速率分別為甲：v(A)0.3 molL1s1；乙：v(B)0.12 molL1s1；丙：v(C)9.6 molL1min1，則甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為_。.密閉容器中發生如下反應：A(g)3B(g)2C(g)H0。根據下面速率時間圖像，回答下列問題。(1)下列時刻所改變的外界條件：t1_；t3_；t4_。(2)反應速率最快的時間段是_。.COCl2的分解反應為COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108 kJmol1。反應體系達到平衡后，各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出)：(1)比較第2 min反應溫度T(2)與第8 min反應溫度T(8)的高低：T(2)_(填“”“”或“”)T(8)。(2)若12 min時反應在溫度T(8)下重新達到平衡，則此時c(COCl2)_molL1。(3)比較產物CO在23 min、56 min和1213 min時平均反應速率平均反應速率分別以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大?。篲。(4)比較反應物COCl2在56 min和1516 min時平均反應速率的大小：v(56)_(填“”“”或“”)v(1516)，原因是_。答案.(1)3A(g)B(g)2C(g)(2)(3)乙甲丙.(1)升高溫度加入催化劑減小壓強(2)t3t4段.(1)(2)0.031(3)v(56)v(23)v(1213)(4)在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大解析.(1)前4 s內，c(A)0.8 molL10.5 molL10.3 molL1，v(A)0.075 molL1s1；v(A)v(C)ac(0.075 molL1s1)(0.05 molL1s1)32，由圖像知，在12 s時c(A)c(B)(0.6 molL1)(0.2 molL1)31ab，則a、b、c三者之比為312，所以該反應的化學方程式為3A(g)B(g)2C(g)。(2)生成物C的濃度從0開始增加，到12 s時達到最大，c(A)c(C)ac32，所以c(C)0.4 molL1。(3)丙容器中v(C)9.6 molL1min10.16 molL1s1，則甲容器中0.1 molL1s1，乙容器中0.12 molL1s1，丙容器中0.08 molL1s1，故甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為乙甲丙。.(1)t1時，v逆增大程度比v正增大程度大，說明改變的條件是升高溫度。t3時，v正、v逆同等程度地增大，說明加入了催化劑。t4時，v正、v逆都減小且v正減小的程度大，平衡向逆反應方向移動，說明改變的條件是減小壓強。(2)由于在t3時刻加入的是催化劑，所以t3t4段反應速率最快。.(1)從三種物質的濃度變化趨勢可知，從第4 min開始，平衡正向移動。由于該反應是吸熱反應，所以改變的條件是升高溫度。因此有：T(2)T(8)。(2)由于第12 min與第8 min溫度相同，故其平衡常數相等，則有：，解得c(COCl2)0.031 molL1。(3)根據化學反應速率的定義，可知反應在23 min和1213 min處于平衡狀態，平均反應速率為0，故v(56)v(23)v(1213)。(4)在56 min和1516 min時反應溫度相同，但1516 min時各組分的濃度都小，因此反應速率小。1.化學反應速率計算的常見錯誤(1)不注意容器的容積。(2)漏寫單位或單位寫錯。(3)忽略有效數字。2.比較化學反應速率大小的注意事項(1)看單位是否統一，若不統一，換算成相同單位。(2)比較不同時間段內的化學反應速率大小時，可先換算成同一物質表示的反應速率，再比較數值大小。(3)比較化學反應速率與化學計量數的比值。例如，對于一般反應aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，比較不同時間段內與的大小，若，則用A表示的反應速率比用B表示的大。3.在分析影響化學反應速率的因素時，要理清主次關系。題組二利用圖像，Q與K的關系判斷化學平衡狀態2.汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0。若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態的是_(填編號)。答案解析達到平衡時，v正應保持不變。由于是放熱反應，又是絕熱容器，體系溫度升高，平衡左移，K減小。圖中達到平衡時，CO、CO2的改變量不是11。w(NO)逐漸減小，達到平衡時保持不變。因正反應放熱，容器絕熱，故反應開始后體系溫度升高，達到平衡狀態時，體系溫度不再發生變化。H是一個定值，不能用于判斷可逆反應是否達到平衡狀態。3.一定溫度下，將2 mol NO、1 mol CO充入1 L固定容積的密閉容器中發生反應：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0。反應過程中部分物質濃度變化如圖所示：若15 min時再向容器中充入CO、N2各0.6 mol，該反應是否處于平衡狀態？答案該反應處于平衡狀態。解析由圖像知，10 min時反應達到平衡狀態，K，Q，QK，所以該反應仍處于平衡狀態。題組三“建模、解?！狈治龇ㄔ谄胶庖苿咏Y果判定中的應用4.在一定條件下，可逆反應2NO2(g)N2O4(g)H0達到平衡，當分別改變下列條件時，請回答下列問題：(1)保持容器容積不變，通入一定量NO2，則達到平衡時NO2的百分含量_(填“增大”“減小”或“不變”，下同)；保持容器容積不變，通入一定量N2O4，則達到平衡時NO2的百分含量_。(2)保持壓強不變，通入一定量NO2，則達到平衡時NO2的百分含量_；保持壓強不變，通入一定量N2O4，則達到平衡時NO2的百分含量_。(3)保持容器容積不變，通入一定量氖氣，則達到平衡時NO2的轉化率_；保持壓強不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，則達到平衡時NO2的轉化率_。答案(1)減小減小(2)不變不變(3)不變減小解析(1)保持容器容積不變，通入一定量NO2，則增加了NO2的濃度，所以平衡正向移動，且NO2轉化率比原來大，NO2的百分含量減??；保持容器容積不變，通入一定量N2O4，等效為增大壓強，平衡正向移動，所以NO2的百分含量減小。(2)保持壓強不變，通入一定量NO2或N2O4，不影響平衡，所以NO2的百分含量不變。(3)保持容器容積不變，通入一定量氖氣，此過程中各物質的物質的量濃度都沒有發生改變，所以平衡不移動，NO2的轉化率不變；保持壓強不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，則相當于減小壓強，所以平衡向生成NO2的方向移動，所以NO2的轉化率會減小。1.對于反應物或生成物只有一種的可逆反應而言，在改變物質濃度而引起化學平衡移動時應遵循或應用下列方法進行分析：(1)建模法分析化學平衡當容器中的投料量是容器中的n倍時，可通過建模思想來進行考慮。一般解題步驟以PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)為例：建模：構建容器的模型： p(始) p(平)解模：將容器進行拆分，構建新的模型(用實線箭號表示狀態變化的方向，用虛線箭號表示虛擬的過程)：最后將虛擬出的兩個平衡狀態進行加壓，把體積較大的平衡狀態轉化為體積較小的平衡狀態。即容器的反應相當于在虛擬容器的基礎上增大壓強，平衡逆向移動，容器相對于容器，PCl5的體積分數增大。(2)在溫度、壓強不變的體系中加入某種氣體反應物(或生成物)的平衡移動問題：