專題七化學反應速率化學平衡知識點一化學反應速率及其影響因素核心知識再現1.化學反應速率的計算(1)根據圖表中數據和定義計算：v(X)＝X的濃度變化mol·L-1時間的變化量s或(2)根據化學方程式計算：對于反應“mA＋nB=pC＋qD”，有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。2．影響化學反應速率的因素(1)內因——活化能活化能是指為了能發生化學反應，普通分子(具有平均能量的分子)變成活化分子所需要吸收的最小能量，即活化分子比普通分子所多出的那部分能量。相同條件下，不同化學反應的速率不同，主要是內因—活化能大小不同所致，活化能小的化學反應速率大，活化能大的化學反應速率小。總反應的化學反應速率決定于活化能大的基元反應。(2)外因相同的化學反應，在不同條件下，化學反應速率不同，主要原因是外因——濃度、溫度、壓強、催化劑、光照、接觸面積等因素不同所致。①濃度(c)：增大(減小)反應物濃度→單位體積內活化分子數目增加(減少)，活化分子百分比不變→單位時間內有效碰撞頻率提高(降低)→化學反應速率加快(減慢)。②壓強(p)：對于氣相反應而言，增大(減小)壓強→相當于減小(增大)容器容積→相當于增大(減小)反應物濃度→化學反應速率加快(減慢)。③溫度(T)：升高(降低)溫度→活化分子百分數增大(減小)→有效碰撞頻率提高(降低)→化學反應速率加快(減慢)。④催化劑ⅰ.添加催化劑→降低反應的活化能→活化分子百分數增大→有效碰撞頻率提高→化學反應速率加快。ⅱ.添加催化劑→降低反應的活化能→降低反應所需溫度減少能耗。ⅲ.添加催化劑能改變反應的路徑，如2CH3CH2OH＋O2→2CH3CHO＋H2O，活化能為E總；使用銅絲做催化劑將一步反應改變為兩步，第一步反應為2Cu＋O2?2CuO，活化能為E1；第二步反應為CH3CH2OH＋CuO△CH3CHO＋H2O＋Cu，活化能為E2；由于E1＜E總，E2＜E總，所以化學反應速率加快。ⅳ.催化劑的選擇性：對于在給定條件下反應物之間能夠同時發生多個反應的情況，理想的催化劑還具有大幅度提高目標產物在最終產物中比例的作用。ⅴ.酶催化劑的特點：高效性、專一性(一種酶只能催化一種或一類化學反應，如蛋白酶只能催化蛋白質水解成多肽)、溫和性(反應條件溫和、溫度升高，酶發生變性失去催化活性)。[知識拓展]活化能與反應熱的關系反應熱為正、逆反應活化能的差值。如圖E1是正反應的活化能，E2是逆反應的活化能，反應熱ΔH＝E1－E2。知識拓展：速率常數①假設基元反應為mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，其反應速率可表示為v＝kcm(A)cn(B)，式中的k稱為反應速率常數，它表示單位濃度下的化學反應速率，與濃度無關，但受溫度、催化劑、固體表面性質等因素的影響，通常反應速率常數越大，反應進行的越快。不同反應有不同的速率常數。②正、逆反應速率常數與化學平衡常數的關系對于基元反應mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)，其反應速率可表示為v正＝k正cm(A)cn(B)，v逆＝k逆cp(C)cq(D)，平衡常數K＝cpC·cqDcmA·cnB高考真題演練1.[2021·廣東卷]反應X=2Z經歷兩步：①X→Y；②Y→2Z。反應體系中X、Y、Z的濃度c隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A．a為c(X)隨t的變化曲線B．t1時，c(X)＝c(Y)＝c(Z)C．t2時，Y的消耗速率大于生成速率D．t3后，c(Z)＝2c0－c(Y)2．[2021·河北卷]室溫下，某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等，同時發生以下兩個反應：①M＋N=X＋Y；②M＋N=X＋Z。反應①的速率可表示為v1＝k1c2(M)，反應②的速率可表示為v2＝k2c2(M)(k1、k2為速率常數)。反應體系中組分M、Z的濃度隨時間變化情況如圖。下列說法錯誤的是()A．0～30min時間段內，Y的平均反應速率為6.67×10－3mol·L－1·min－1B．反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C．如果反應能進行到底，反應結束時62.5%的M轉化為ZD．反應①的活化能比反應②的活化能大3．[2021·全國甲卷，28(2)]合成總反應在起始物n(H2)/n(CO2)＝3時，在不同條件下達到平衡，設體系中甲醇的物質的量分數為x(CH3OH)，在t＝250℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105Pa下的x(CH3OH)～t如圖所示。①用各物質的平衡分壓表示總反應的平衡常數，表達式Kp＝________________；②圖中對應等壓過程的曲線是____________，判斷的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③當x(CH3OH)＝0.10時，CO2的平衡轉化率α＝________________，反應條件可能為__________或__________。4．[2021·全國乙卷，28(2)、(3)](2)氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時部分分解為BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃時平衡常數K′p＝1.0×104Pa2。在一硬質玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)。在376.8℃，碘蒸氣初始壓強為20.0kPa。376.8℃平衡時，測得燒瓶中壓強為32.5kPa，則pICl＝________kPa，反應2ICl(g)=Cl2(g)＋I2(g)的平衡常數K＝__________________________(列出計算式即可)。(3)McMorris測定和計算了在136～180℃范圍內下列反應的平衡常數Kp：2NO(g)＋2ICl(g)?2NOCl(g)＋I2(g)Kp12NOCl(g)?2NO(g)＋Cl2(g)Kp2得到lgKp1～1T和lgKp2～1①由圖可知，NOCl分解為NO和Cl2反應的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。②反應2ICl(g)=Cl2(g)＋I2(g)的K＝________(用Kp1、Kp2表示)；該反應的ΔH________0(填“大于”或“小于”)，寫出推理過程________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．[2020·山東卷，14](雙選)1，3-丁二烯與HBr發生加成反應分兩步：第一步H＋進攻1，3-丁二烯生成碳正離子()；第二步Br－進攻碳正離子完成1，2-加成或1，4-加成。反應進程中的能量變化如圖所示。已知在0℃和40℃時，1，2-加成產物與1，4-加成產物的比例分別為70∶30和15∶85。下列說法正確的是()A．1，4-加成產物比1，2-加成產物穩定B．與0℃相比，40℃時1，3-丁二烯的轉化率增大C．從0℃升至40℃，1，2-加成正反應速率增大，1，4-加成正反應速率減小D．從0℃升至40℃，1，2-加成正反應速率的增大程度小于其逆反應速率的增大程度考點題組針對練題組一化學反應速率的計算及速率常數1.硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下發生水解反應：O2NC6H4COOC2H5＋OH－?O2NC6H4COO－＋C2H5OH兩種反應物的初始濃度均為0.050mol·L－1，15℃時測得O2NC6H4COOC2H5的轉化率α隨時間變化的數據如表所示。回答下列問題：t/s0120180240330530600700800α/%033.041.848.858.069.070.471.071.0列式計算該反應在120～180s與180～240s區間的平均反應速率________________、________________；比較兩者大小可得出的結論是________________________________________________________________________。2．(1)一定條件下，用NH3消除NO污染的原理為4NH3＋6NO一定條件5N2＋6H2O。不同溫度條件下，n(NH3)∶n(NO)的物質的量之比分別為4∶1，3∶1，1∶3時，得到NO脫除率曲線如圖1所示：①曲線a中，NO的起始質量濃度為6×10－4mg·m－3，從A點到B點經過0.8s，該段時間內NO的脫除率為________mg·m－3·s－1。②曲線b對應NH3與NO的物質的量之比是________。(2)在恒容密閉容器中用CO2、H2合成二甲醚的反應為2CO2(g)＋6H2(g)?CH3OCH3(g)＋3H2O(g)，CO2的平衡轉化率與溫度、nH2n①500K時，將9molH2和3molCO2充入2L密閉容器中，5min時反應達到平衡狀態，則0～5min內的平均反應速率v(H2)＝________mol·L－1·min－1，該溫度下，反應的平衡常數K＝________________________(列出算式即可，不需要化簡)。②由圖2可以得出的結論是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(答兩條)題組二化學反應速率的影響因素3.碳、氮化合物用途廣泛，回答下列問題：(1)炭黑是霧霾中的重要顆粒物，研究發現它可以活化氧分子生成活化氧。活化氧可以快速氧化SO2，活化過程的能量變化模擬計算結果如圖1所示。無水條件下，一個氧分子的活化能為________，容易活化氧分子的條件是________(填“有水”或“無水”)。(2)已知在金屬催化劑M作用下以N2O為氧化劑可以氧化乙烯生成乙醛。乙烯氧化法制乙醛的催化體系中氧化還原循環如圖2所示。已知物質與氧原子的結合力用OA表示。氧原子與N2生成N2O的結合力用OA(N2)＝167.4kJ·mol－1，氧原子與乙烯生成乙醛的結合力OA(C2H4)＝473kJ·mol—1，則可用作該反應的催化劑的金屬M與氧原子的結合力OA(M)的值應滿足：________________________。使用該催化劑會使該反應的活化能________(填“增大”或“減小”)。4．減緩全球變暖的方法之一是將CO2回收利用，科學家研究利用回收的CO2制取甲醛，反應的熱化學方程式CO2(g)＋2H2(g)?HCHO(g)＋H2O(g)ΔH。請回答下列問題：(1)已知：①HCHO(g)＋O2(g)?CO2(g)＋H2O(g)ΔH1＝－480kJ·mol－1。②相關化學鍵的鍵能數據如表所示。化學鍵O—OH—HO—HkJ·mol－1497.3436462.8則ΔH＝____________。(2)下列措施既能提高H2的平衡轉化率又能增大反應速率的是________。a．升高溫度b．使用催化劑c．縮小容器的容積d．擴大容器的容積(3)實驗室在2L的恒容密閉容器中模擬上述合成HCHO的實驗。T℃時，將相同條件下體積之比為1∶2的CO2和H2的混合氣體充入容器中，每隔一定時間測得容器內氣體壓強如表所示：時間/min0102030405060壓強/kPa1.080.960.880.820.800.800.80①已知v(B)＝ΔpBΔt，則0～10min內，用H2的壓強變化表示的該反應的平均反應速率為________kPa·min－②T1℃時，反應的平衡常數Kp＝________kPa－1(列出計算式即可，Kp為用各氣體分壓標識的平衡常數，分壓＝總壓×物質的量分數)(4)T2℃時，向2L的恒容密閉容器中充入一定量的H2和CO2的混合氣體，容器中氣體壓強為1.2kPa，反應達到平衡時，HCHO(g)的分壓[p(HCHO)]與起始時nH2①當nH2nCO2＝2時，反應達到平衡后，若再向容器中加入CO2和H2，使二者的分壓均增大0.05kPa，則達到新平衡時，H2的轉化率將________(填“增大”“減小”或②當nH2nCO2＝2.5時，達到平衡狀態后，HCHO的壓強可能對應圖像中的________點(________________________________________________________________________________________________________________________________________________。知識點二化學平衡狀態的判定及化學平衡常數、轉化率的計算核心知識再現1.化學平衡狀態的判斷標志類型及說明等速標志v(正)＝v(逆)是化學平衡狀態的本質特征，對于等速標志的理解，要注意以下兩個方面的內容①用同一種物質來表示反應速率時，該物質的生成速率和消耗速率相等。②用不同種物質來表示反應速率時必須符合兩個方面：a.表示兩個不同的方向；b.速率之比＝濃度的變化量之比＝物質的量之比＝化學計量數之比。濃度標志反應混合物中各組分的濃度不變是平衡狀態的宏觀表現，可逆反應中各組分的物質的量、濃度、含量、氣體的體積分數一定時，可逆反應達到平衡狀態。混合氣體的平均相對分子質量(M)標志混合氣體的平均相對分子質量M＝m總①當反應物和生成物均為氣體時：對于反應前后氣體分子數不等的反應，M為定值，可作為反應達到平衡的標志；對于反應前后氣體分子數相等的反應，為定值不能作為反應達到平衡狀態的標志。②若有非氣體參與，無論反應前后氣體的分子數是否相等，為定值一定可作為反應達到平衡狀態的標志。混合氣體密度(ρ)標志當反應物與生成物均為氣體時，在恒容條件下，無論反應前后氣體分子數是否相等，ρ為定值，不能作為反應達到平衡狀態的標志；在恒壓條件下，對于反應前后氣體分子數相等的反應，ρ為定值，不能作為反應達到平衡狀態的標志，對于反應前后氣體分子數不等的反應，ρ為定值，可作為反應達到平衡狀態的標志。當有非氣體物質參加反應時，對于恒容體系，ρ為定值，可作為反應達到平衡狀態的標志。混合氣體的壓強標志因為恒容、恒溫條件下，氣體的物質的量n(g)越大壓強p越大，則無論各成分是否均為氣體，只需考慮Δn(g)。對于Δn＝0的反應，當p為定值時，不能作為反應達到平衡狀態的標志；對于Δn≠0的反應，當p為定值時，可作為反應達到平衡狀態的標志。2.平衡常數K(1)影響因素：只受溫度影響，與反應物和生成物的濃度變化無關。溫度升高，吸熱反應的K增大，放熱反應的K減小；溫度降低，吸熱反應的K減小，放熱反應的K增大。(2)K的意義①判斷反應能否進行完全溫度一定時，K越大，平衡體系中生成物所占的比例越大，正向反應進行的程度越大，反應物的轉化率越大；反之，轉化率越小。一般來說K＞105時，反應進行的基本完全了。②判斷反應進行的方向Qc為濃度商，當Qc＞K時，反應逆向進行；當Qc＝K時，反應達平衡狀態；當Qc＜K時，反應正向進行。(3)K的表達式及計算與ΔH的關系由于純液體和純固體的濃度為一個常數，所以在平衡常數表達式中不表示出來，其實質是把該常數項并入K。如2CrO42-aq＋2H＋aq?Cr2O72－(aq)＋H2O(l)中K＝3．化學平衡移動的判斷(1)依據勒夏特列原理判斷如果改變影響平衡的一個條件(如__________________等)，平衡就向能夠________________的方向移動。當增加反應物的濃度時，平衡要向________方向移動，反之________移動；升高反應溫度，則平衡向著________的方向移動，反之向________的方向移動；在有氣體參加或生成的可逆反應中，當增加壓強時，平衡總是向________的方向移動，反之向________的方向移動。特別提醒：牢記幾種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。(2)根據平衡常數K與Q判斷平衡移動方向K與Q關系平衡移動方向備注Q<K正向移動弄清楚所給的量是物質的量還是濃度；容器的體積是多少Q＝K平衡不移動Q>K逆向移動(3)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。①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；②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；③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，則化學平衡不發生移動。(4)恒溫條件下，密閉反應體系中通入稀有氣體，平衡移動方向的判斷4．轉化率、產率及計算(1)轉化率、產率的計算公式①轉化率＝已轉化的原料的量原料總量×100%②產率＝實際產量理論產量×100%(2)轉化率、產率的分類及其變化規律轉化率(產率)分為非平衡態轉化率(非平衡態產率)和平衡態轉化率(平衡產率)，非平衡態轉化率(非平衡態產率)隨反應速率的增大而增大；平衡態轉化率(平衡產率)的變化符合勒夏特列原理，具體如下表：條件可逆反應特點平衡移動方向轉化率變化說明升溫(降溫)正反應吸熱正向(逆向)增大(減小)一定條件下的可逆反應，按照方程式中的計量數比加入反應物達平衡時，各反應物的轉化率相等且為該條件下最大正反應放熱逆向(正向)減小(增大)通過改變體積加壓(減壓)正反應氣體分子數增加逆向(正向)減小(增大)正反應氣體分子數減少正向(逆向)增大(減小)氣體分子數不變不移動不變催化劑—不移動不變增加某反應物濃度(反應物多種)—正向該反應物轉化率減小，其他反應物轉化率增大5.壓強對產物體積分數φ的影響以可逆反應mA(g)?nB(g)＋pC(g)為例，通過改變容器容積實現壓強的改變。(1)當m＝n＋p時，改變壓強，平衡不發生移動，產物的體積分數不變。(2)當m＞n＋p時：改變條件移動方向產物(n)n(總)φ(產物)增大壓強正向增大減小增大減小壓強逆向減小增大減小(3)當m<n＋p時：改變條件移動方向產物(n)n(總)φ(產物)增大壓強逆向減小減小減小減小壓強正向增大增大增大6.化學反應速率和化學平衡圖像綜合應用的分析方法和答題策略(1)挖掘圖像信息書寫陌生可逆反應方程式根據圖像中的信息先確定反應物和生成物，然后根據圖像中各物質的量的關系確定反應物和生成物的計量關系。如向密閉容器中加入0.2molH2S，反應在不同溫度下(900～1500℃)達到平衡時，混合氣體中各組分的體積分數如圖所示，在此溫度區間內，H2S分解反應的主要化學方程式為________________________________________________________________________。分析：圖中縱軸表示各組分體積分數，H2S的分解反應為吸熱反應，隨溫度的升高體積分數減小的是反應物H2S，體積分數增大的是生成物單質硫和H2；選擇1100℃時的數據進行分析，H2S的體積分數為70%，此時生成的兩種單質的體積分數分別為20%、10%，若將單質硫寫為“S”，則與氫氣的體積分數應該相等，若將單質硫寫成雙原子分子“S2”，則氫氣的體積分數為“S2”的兩倍，故H2S分解反應的化學方程式為2H2S2H2＋S2。(2)挖掘圖像信息結合速率、平衡理論準確的解答一般把圖像中的信息、可逆反應特點和勒夏特列原理三者結合起來進行解答。例如25℃時，向體積為2L且帶有氣壓計的恒容密閉容器中通入0.08molNO和0.04molCl2發生反應：2NO(g)＋Cl2(g)?2NOCl(g)ΔH。已知：反應起始時和平衡時溫度相同。測得反應過程中壓強隨時間的變化如圖1中曲線a所示，則ΔH________(填“＞”“＜”)0；其他條件相同，僅改變某一條件時，測得壓強隨時間變化關系如圖1中曲線b所示，則改變的條件是______________________________。圖2是兩位同學描繪的上述反應平衡常數的對數值(lgK)與溫度(T)的變化關系圖像，其中正確的曲線是________(填“甲”或“乙”)。分析：圖1中曲線a隱藏的信息是“反應過程中壓強先增大后減小最后不變”，該可逆反應反應前后氣體分子數減小，在恒容密閉容器中，壓強先增大是因為正反應放熱，體系溫度升高，隨著反應的進行，恒容密閉容器中氣體分子總數減少，壓強減小，達到平衡后壓強不變，故ΔH＜0。圖1中曲線b與曲線a相比，反應速率增大，平衡時容器內壓強不變，即平衡不移動，故改變的條件是加入催化劑。該反應的正反應為放熱反應，則升溫平衡逆向移動，平衡常數K減小，lgK減小，故圖2中曲線乙正確。(3)挖掘圖像信息分析多個反應的復雜平衡體系對于多個反應的復雜平衡體系，要逐一分析與問題相關的每一個反應平衡移動的結果，然后綜合起來得出結論。例如，乙酸制氫氣的過程中發生的反應主要有熱裂解反應CH3COOH(g)?2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝+213.7kJ·mol-1，脫羧反應CH3COOH(g)?CO2(g)＋CH4(g)ΔH＝－33.5kJ·mol－①在密閉容器中，利用乙酸制氫氣，選擇的壓強為________(填“較大”或“常壓”)。②一段時間后，該反應體系中溫度與氣體產率的關系如圖所示，約640℃之前，氫氣產率低于甲烷產率；640℃之后氫氣產率高于甲烷產率，可能的原因是隨著溫度升高，____________________________。③保持其他條件不變，在CH3COOH中摻入一定量水蒸氣，氫氣的產率顯著提高而CO的產率下降，請分析原因(用化學方程式表示)________________________________________________________________________。分析：①在密閉容器中，發生反應CH3COOH(g)?2CO(g)＋2H2(g)，該反應反應前后氣體分子數增大，增大壓強，平衡逆向移動，氫氣產率減小，故相對于較大壓強，常壓下氫氣的產率較高且能耗低。②熱裂解反應的正反應吸熱，脫羧反應的正反應放熱，640℃之后升溫，熱裂解反應的平衡向正反應方向移動，脫羧反應的平衡向逆反應方向移動，故氫氣的產率高于甲烷的產率。③CH3COOH(g)中摻雜的水蒸氣與CO反應生成CO2和H2，氫氣的產率顯著提高而CO的產率下降，CO＋H2O?H2＋CO2。7．利用文字信息補充設計坐標圖像首先要看清縱軸、橫軸表示的物理量，結合反映特點和平衡移動原理，根據題中變化量與反應速率、物質的量濃度、轉化率等物理量之間的變化關系，在坐標圖中補充曲線，一定要注意“起點、變化趨勢、終點”。如圖1是反應CO(g)＋H2O(g)?H2(g)＋CO2(g)ΔH<0中CO和CO2的濃度隨時間發生變化的曲線。若t4時刻通過改變容積的方法將壓強增大為原來的2倍，在圖2中t4～t5區間內畫出CO、CO2的濃度變化曲線，并標明物質(假設各物質的狀態均保持不變)。分析：圖像中縱、橫軸分別表示濃度和時間，該反應是反應前后氣體分子數不變的放熱反應，壓強增大為原來的2倍，容器容積縮小為原來的12，CO和CO2的濃度均增大到原來2倍，平衡不移動，補充后的圖像如圖2高考真題演練1．[2021·湖南卷](雙選)已知：A(g)＋2B(g)?3C(g)ΔH<0，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和3molB發生反應，t1時達到平衡狀態Ⅰ，在t2時改變某一條件，t3時重新達到平衡狀態Ⅱ，正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．容器內壓強不變，表明反應達到平衡B．t2時改變的條件：向容器中加入CC．平衡時A的體積分數φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)D．平衡常數K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ)2．[2020·浙江7月選考，18]5mL0.1mol·L－1KI溶液與1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液發生反應：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)?2Fe2＋(aq)＋I2(aq)，達到平衡。下列說法不正確的是()A．加入苯，振蕩，平衡正向移動B．經苯2次萃取分離后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血紅色，表明該化學反應存在限度C．加入FeSO4固體，平衡逆向移動D．該反應的平衡常數K＝c3．[2020·浙江7月選考，20]一定條件下：2NO2(g)?N2O4(g)ΔH＜0。在測定NO2的相對分子質量時，下列條件中，測定結果誤差最小的是()A．溫度0℃、壓強50kPaB．溫度130℃、壓強300kPaC．溫度25℃、壓強100kPaD．溫度130℃、壓強50kPa4．[2020·全國卷Ⅰ]硫酸是一種重要的基本化工產品。接觸法制硫酸生產中的關鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋12O2(g)釩催化劑SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol(1)釩催化劑參與反應的能量變化如圖(a)所示，V2O5(s)與SO2(g)反應生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學方程式為________________________________________________________________________。(2)當SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質的量分數分別為7.5%、10.5%和82%時，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強下，SO2平衡轉化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應在5.0MPa、550℃時的α＝________，判斷的依據是__________________________________。影響α的因素有________________。(3)將組成(物質的量分數)為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應器，在溫度t、壓強p條件下進行反應。平衡時，若SO2轉化率為α，則SO3壓強為________，平衡常數Kp＝________________________(以分壓表示，分壓＝總壓×物質的量分數)。(4)研究表明，SO2催化氧化的反應速率方程為：v＝kαα'-1式中：k為反應速率常數，隨溫度t升高而增大；α為SO2平衡轉化率，α′為某時刻SO2轉化率，n為常數。在α′＝0.90時，將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲線，如圖(c)所示。曲線上v最大值所對應溫度稱為該α′下反應的最適宜溫度tm。t<tm時，v逐漸提高；t>tm后，v逐漸下降。原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．[2020·全國卷Ⅲ]二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領域。回答下列問題：(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應中，產物的物質的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝________。當反應達到平衡時，若增大壓強，則n(C2H4)________(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)理論計算表明，原料初始組成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在體系壓強為0.1MPa，反應達到平衡時，四種組分的物質的量分數x隨溫度T的變化如圖所示。圖中，表示C2H4、CO2變化的曲線分別是________、________。CO2催化加氫合成C2H4反應的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。(3)根據圖中點A(440K，0.39)，計算該溫度時反應的平衡常數Kp＝________________(MPa)－3(列出計算式。以分壓表示，分壓＝總壓×物質的量分數)。(4)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應往往伴隨副反應，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強條件下，為了提高反應速率和乙烯選擇性，應當________________________________________________________________________。6．[2020·浙江卷]研究NOx之間的轉化具有重要意義。(1)已知：N2O4(g)?2NO2(g)ΔH>0將一定量N2O4氣體充入恒容的密閉容器中，控制反應溫度為①下列可以作為反應達到平衡的判據是________。A．氣體的壓強不變B．v正(N2O4)＝2v逆(NO2)C．K不變D．容器內氣體的密度不變E．容器內顏色不變②t1時刻反應達到平衡，混合氣體平衡總壓強為p，N2O4氣體的平衡轉化率為75%，則反應N2O4(g)?2NO2(g)的平衡常數Kp＝________[對于氣相反應，用某組分B的平衡壓強p(B)代替物質的量濃度c(B)也可表示平衡常數，記作Kp，如p(B)＝p·x(B)，p為平衡總壓強，x(B)為平衡系統中B的物質的量分數]。③反應溫度T1時，c(N2O4)隨t(時間)變化曲線如圖1，畫出0～t2時段，c(NO2)隨t變化曲線。保持其他條件不變，改變反應溫度為T2(T2>T1)，再次畫出0～t2時段，c(NO2)隨t變化趨勢的曲線。(2)NO氧化反應：2NO(g)＋O2(g)?2NO2(g)分兩步進行，其反應過程能量變化示意圖如圖2。Ⅰ.2NO(g)?N2O2(g)ΔH1Ⅱ.N2O2(g)＋O2(g)=2NO2(g)ΔH2①決定NO氧化反應速率的步驟是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和O2氣體，保持其他條件不變，控制反應溫度分別為T3和T4(T4>T3)，測得c(NO)隨t(時間)的變化曲線如圖3。轉化相同量的NO，在溫度________(填“T3”或“T4”)下消耗的時間較長，試結合反應過程能量圖(圖2)分析其原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。考點題組針對練題組一可逆反應特點及化學平衡狀態的判定1.已知298K時，2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，在相同溫度下，向密閉容器中通入2molSO2和1molO2，達到平衡時放出熱量Q1；向另一體積相同的密閉容器中通入1molSO2和1molO2，達到平衡時放出熱量Q2。則下列關系正確的是()A．2Q2＝Q1B．2Q2＜Q1C．Q2＜Q1＜197kJD．Q2＝Q1＜197kJ2．(1)一定條件下，將n(CO2)∶n(H2)＝1∶2的混合氣體充入恒容密閉容器中，發生反應CO2(g)＋2H2(g)?HCHO(g)＋H2O(g)。下列說明反應已經達到平衡狀態的是________(填標號，下同)。a．容器內氣體密度保持不變b．H2O(g)的體積分數保持不變c．該反應的平衡常數保持不變d．混合氣體的平均相對分子質量不變(2)CuBr2分解的熱化學方程式為2CuBr2(s)?2CuBr(s)＋Br2(g)ΔH＝＋105.4kJ·mol－1。在密閉容器中加熱分解過量的CuBr2，平衡時p0(Br2)為4.66×103Pa。回答下列問題：①若反應體系的體積不變，提高反應溫度，則p(Br2)將會________(填“增大”“不變”或“減小”)。②若反應溫度不變，將反應體系的體積增加一倍，達到平衡的過程中，p(Br2)的變化范圍是________。3．在一定條件下，可逆反應2NO2(g)?N2O4(g)ΔH＜0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____________。題組二化學平衡移動及計算4.對于反應2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323K和343K時SiHCl3(1)343K時反應的平衡轉化率α＝________%。平衡常數K343K＝________(保留2位小數)。(2)在343K下：要提高SiHCl3轉化率，可采取的措施是________________；要縮短反應達到平衡的時間，可采取的措施有________________、________________。(3)比較a、b處反應速率大小：va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應速率v＝v正－v逆＝k正·x2(SiHCl3)－k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數，x為物質的量分數，計算a處v正v題組三化學反應速率、化學平衡圖像綜合5.“低碳經濟”備受關注，CO2的有效開發利用成為科學家研究的重要課題。(1)已知：CO2(g)＋2H2(g)?C(s)＋2H2O(g)ΔH＝－90.0kJ·mol－1H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44.0kJ·mol－1C(s)的燃燒熱ΔH＝－394.0kJ·mol－1則表示H2燃燒熱的熱化學方程式為____________________________________。(2)在0.1MPa、Ru/TiO2催化下，將H2和CO2按投料比nH2nCO2反應ⅠCO2(g)＋4H2(g)?CH4(g)＋2H2O(g)ΔH1反應ⅡCO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)ΔH2測得CO2轉化率、CH4和CO選擇性隨溫度變化情況分別如圖1和圖2所示。(選擇性：轉化的CO2中生成CH4或CO的百分比)①反應Ⅰ的ΔH1________(填“>”“<“或“＝”)0；理由是________________________________________________________________________。②溫度過高或過低均不利于反應Ⅰ的進行，原因是____________________________________________。③350℃時，反應Ⅰ的平衡常數Kp＝____________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數)。④為減少CO在產物中的比率，可采取的措施有____________________________(列舉一條)。(3)為探究反應Ⅰ的反應速率與濃度的關系，向恒容密閉容器中通入濃度均為1.0mol·L－1的H2與CO2。根據相關數據繪制出反應速率與濃度關系曲線：v正～c(CO2)和v逆～c(H2O)。則與曲線v正～c(CO2)相對應的是圖3曲線________(填“甲”或“乙”)；該反應達到平衡后，某一時刻降低溫度，反應重新達到平衡，則此時曲線甲對應的平衡點可能為________(填字母，下同)，曲線乙對應的平衡點可能為________________________________________________________________________。專題七化學反應速率化學平衡知識點一高考真題演練1．解析：由題圖知，a起始濃度最大，在整個反應過程中濃度一直減小，所以a代表c(X)隨t的變化曲線，A說法正確；t1時，三條曲線相交，三種物質的濃度相等，B說法正確；結合題給反應判斷，先增加后減小的是c(Y)隨t變化的曲線，一直增大的是c(Z)隨t變化的曲線，t2時，c(Y)在減小，說明Y的消耗速率大于生成速率，C說法正確；由題圖知，t3后，只有Y和Z，X完全反應，結合反應①②可得出c(Z)＝2c0－2c(Y)，D說法錯誤。答案：D2．解析：0～30min時間段內，Δc(Z)＝0.125mol·L－1，Δc(M)＝0.500mol·L－1－0.300mol·L－1＝0.200mol·L－1，反應①中Δc(M)＝0.200mol·L－1－0.125mol·L－1＝0.075mol·L－1，則Δc(Y)＝0.075mol·L－1，v(Y)＝ΔcYt＝0.075mol·L-130min＝2.5×10－3mol·L－1·min－1，A說法錯誤；反應①、②速率之比為v1v2＝k1c2Mk2c2M＝k1k2，為定值，則Y、Z的濃度變化量之比也為定值，故反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變，B說法正確；由上述分析可知，v1v2＝k1k2＝0.075mol·L-10.125mol·L-1＝35，如果反應能進行到底，答案：A3．解析：①根據總反應的化學方程式可知，其壓強平衡常數表達式Kp＝pH2O·pCH3OHpCO2·p3H2。②氫氣和二氧化碳合成甲醇的總反應為放熱反應，則升溫平衡向逆反應方向移動，混合氣體中甲醇的物質的量分數減小，故曲線b表示等壓過程的曲線。③根據起始物n(H2)/n(CO2)＝3，設初始時CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)起始量/mol1300轉化量/mola3aaa平衡量/mol1－a3－3aaa則a4-2a＝0.10，計算得a＝13，故CO2的平衡轉化率為13mol÷(1mol)×100%≈33.3%。結合上述分析知，曲線a、b分別對應t＝250℃下的x(CH3OH)～p的曲線、p＝5×105Pa下的x(CH3OH)～t的曲線，對照圖像中的x(CH3OH)＝0.10可知，反應條件可能是5×105Pa，210℃或9×105Pa，答案：①p②b總反應ΔH<0，升高溫度時平衡向逆反應方向移動，甲醇的物質的量分數變小③33.3%5×105Pa，210℃9×105Pa，250℃4．解析：(2)結合BaPtCl6(s)?BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)可得376.8℃時K′p＝1.0×104Pa2＝p2(Cl2)，則平衡時p(Cl2)＝1.0×104Pa＝1.0×102Pa＝0.1kPa。相同溫度、相同容積下，氣體物質的量之比等于壓強之比，設平衡時I2I2(g)＋Cl2(g)?2ICl(g)起始壓強/(kPa):20.00轉化壓強/(kPa):xx2x平衡壓強/(kPa):20.0－x0.12x根據平衡時總壓強為32.5kPa得(20.0－x)＋0.1＋2x＝32.5，解得x＝12.4，則平衡時pICl＝12.4kPa×2＝24.8kPa。結合上述分析可知反應2ICl(g)?I2(g)＋Cl2(g)的平衡常數K＝pCl2×pI2p2ICl＝100×20.0×103-12.4×10324.8×1032[或0.1×20.0-12.424.82]。(3)①結合圖像lgKp2～1T×103可知，隨橫坐標逐漸增大，即溫度逐漸降低，lgKp2逐漸減小，即平衡逆向移動，說明該反應的正反應為吸熱反應，即ΔH大于0。②結合題中信息可知Kp1＝p2NOCl×pI2p2NO×p2ICl、Kp2＝p2NO×pCl2p2NOCl，故反應2ICl(g)?I2(g)＋Cl2(g)的平衡常數K＝pCl2×pI2p2ICl＝Kp1·Kp2。設T′>T，即1答案：(2)24.8100×(3)①大于②Kp1·Kp2大于設T′>T，即1T'<1T，由圖可知：lgKp2(T′)－lgKp2(T)>|lgKp1(T′)－lgKp1(T)|＝lgKp1(T)－lgKp1(T′),則lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp15．解析：結合圖像可知，1，4-加成產物的能量比1，2-加成產物的能量低，即1，4-加成產物比1，2-加成產物穩定，A項正確；結合題圖和題中信息只能判斷不同溫度下1，3-丁二烯發生1，2-加成反應和1，4-加成反應的傾向，不能判斷1，3-丁二烯的轉化率，B項錯誤；溫度升高，1，2-加成反應和1，4-加成反應的正反應速率均加快，C項錯誤；由0℃升溫至40℃時，1，3-丁二烯發生的反應由以1，2-加成為主變為以1，4-加成為主，即1，2-加成正反應速率的增大程度小于其逆反應速率的增大程度，D項正確。答案：AD考點題組針對練1．解析：反應過程中硝基苯甲酸乙酯濃度的變化量等于其起始濃度與轉化率的乘積，再利用求反應速率的計算公式可求出兩個時間段內的平均反應速率分別為7.3×10－5mol·L－1·s－1、5.8×10－5mol·L－1·s－1，由此可得出的結論是隨著反應的進行，反應物濃度減小導致反應速率降低。答案：7.3×10－5mol·L－1·s－15.8×10－5mol·L－1·s－1隨著反應的進行，反應物濃度減小導致反應速率降低2．解析：(1)①曲線a中，NO的起始質量濃度為6×10－4mg·m－3，A點對應的脫除率為55%，B點對應的脫除率為75%，從A點到B點經過0.8s，則該段時間內NO的脫除率為6×10－4mg·m－3×(0.75－0.55)÷0.8s＝1.5×10－4mg·m－3·s－1。②NH3與NO的物質的量的比值越大，NO的脫除率越大，則n(NH3)∶n(NO)分別為4∶1，3∶1，1∶3時對應的曲線分別為a、b、c。(2)500K、nH2nCO2＝3時，CO2的平衡轉化率為80%，容器容積為2L，則達到平衡時CO2的平均反應速率v(CO2)＝ΔcΔt＝3mol×80%2L×5min＝0.24mol·L－1·min－1。同一反應在同一時間段內不同物質的反應速率之比等于其化學計量數之比，所以v(H2)＝3v2CO2(g)＋6H2(g)?CH3OCH3(g)＋3H2O(g)起始濃度mol·L-11.54.5轉化濃度mol·L-11.23.6平衡濃度mol·L-10.30.9則該反應的平衡常數為K＝cCH3OCH②根據圖2可知，當nH2nCO2的值一定時，升高溫度，CO2的平衡轉化率降低；溫度一定時，n答案：(1)①1.5×10－4②3∶1(2)①0.721.83×0.60.93．解析：(1)根據題圖1分析，整個反應過程的活化能為能壘最大者，故無水條件下反應的活化能為0.75eV；有水條件下反應的活化能為0.57eV，所以水可以使氧分子活化反應的活化能降低0.75eV－0.57eV＝0.18eV。(2)氧原子與N2生成N2O的結合力為OA(N2)＝167.4kJ·mol－1，由催化劑的作用機理結合題圖2知，當氧原子與催化劑結合力介于167.4～473kJ·mol－1時，此反應可發生，因此可用作該反應催化劑的金屬M與氧原子的結合力OA(M)的值應滿足167.4kJ·mol－1＜OA(M)＜473kJ·mol－1。催化劑會降低反應的活化能。答案：(1)0.75eV有水(2)167.4kJ·mol－1＜OA(M)＜473kJ·mol－1減小4．解析：(1)根據ΔH＝反應物鍵能總和－生成物鍵能總和可知，反應O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)的ΔH2＝[(497.3＋2×436)－(4×462.8)]kJ·mol－1＝－481.9kJ·mol－1；根據蓋斯定律，反應O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g)，減去反應HCHO(g)＋O2(g)?CO2(g)＋H2O(g)即可得目標反應CO2(g)＋2H2(g)?HCHO(g)＋H2O(g)，故ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－1.9kJ·mol－1。(2)升高溫度反應速率增大，但因為ΔH＜0，平衡逆向移動，H2的平衡轉化率減小，a不符合題意；使用高效催化劑不改變平衡轉化率，b不符合題意；縮小容器體積相當于增大壓強，反應速率增大，平衡向氣體分子數減小的方向移動，H2的轉化率增大，c符合題意；擴大容器容積相當于減小壓強，反應速率減小，H2的轉化率減小，d不符合題意。(3)①T℃時，起始總壓強為1.08kPa，由相同條件下CO2和H2的體積之比為1∶2可得，CO2和H2的分壓分別為1.08kPa×13＝0.36kPa和1.08kPa×23＝0.72kPa，容器體積不變，根據pV＝nRT可知，氣體分壓與其物質的量成正比。設達到平衡時H2O(g)的壓強為CO2(g)＋2H2(g)?HCHO(g)＋H2O(g)起始壓強/kPa0.360.7200轉化壓強/kPax2xxxt時的壓強/kPa0.36－x0.72－2xxx10min時，容器內氣體的壓強為0.36－x＋0.72－2x＋x＋x＝0.96，則x＝0.12，用H2的壓強變化表示的該反應的平均反應速率為0.12kPa×210min＝0.024kPa·min②平衡時，容器內氣體的壓強為0.36－x＋0.72－2x＋x＋x＝0.80，則x＝0.28，反應的平衡常數Kp＝0.28×(4)①nH2nCO2＝2，則開始時p(CO2)＝13×1.2kPa＝0.4kPa，p(H2)＝0.8kPa，反應達到平衡后，由圖知p(HCHO)＝0.24kPa，則p(H2)＝0.8kPa－2×0.24kPa＝0.32kPa，p(CO)＝0.4kPa－0.24kPa＝0.16kPa，Kp＝0.24×0.290.16×0.322。若在向容器中加入CO2(g)和H2O(g)，使二者的分壓均增大0.05kPa，則Qc＝0.24×0.290.21×0.322＜Kp答案：(1)－1.9kJ·mol－1(2)c(3)①0.024②0.28×0.280.08×0.162(4)①增大知識點二核心知識再現3．(1)濃度、壓強或溫度減弱這種改變正反應逆向吸熱放熱體積縮小體積增大高考真題演練1．解析：該反應是反應前后氣體分子數不變的反應，隨著反應的進行，氣體的總物質的量始終不變，總壓強始終不變，A錯誤；t2時，設向容器中加入3molC，正反應速率逐漸增大，達到新的平衡后保持不變，變化情況與圖像相符，B正確；t2時，設向容器中加入3molC，相當于加入1molA和2molB，則狀態Ⅱ相當于起始投料為2molA和5molB，若是投料為2molA和6molB與狀態Ⅰ等效，即狀態Ⅱ相當于減少了B的投料，平衡逆向移動，A的體積分數變大，即φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，C正確；化學平衡常數只與溫度有關，溫度不變，平衡常數不變，即K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，D錯誤。答案：BC2．解析：加入苯，振蕩，苯萃取了I2，水溶液中的c(I2)減小，平衡正向移動，A正確；反應開始時n(KI)＞n(FeCl3)，反應中KI過量；經苯兩次萃取分離后，水溶液中c(I2)很小，加入KSCN，溶液呈血紅色，說明水溶液中仍含有Fe3＋，證明該反應是可逆反應，存在一定限度，B正確；加入FeSO4固體，c(Fe2＋)增大，平衡逆向移動，C正確；該反應在溶液中進行，平衡常數K＝c2Fe2+答案：D3．解析：測定NO2的相對分子質量時，要使平衡逆向移動，且逆向移動的程度越大，測定結果的誤差越小。該反應的正反應是氣體分子數減少的放熱反應，因此溫度越高、壓強越小時，平衡逆向移動的程度越大，故選D。答案：D4．解析：(1)V2O5和SO2反應生成VOSO4和V2O4的化學方程式為2V2O5＋2SO2=2VOSO4＋V2O4。由題圖(a)可得以下兩個熱化學方程式：①V2O4(s)＋2SO3(g)=2VOSO4(s)ΔH1＝－399kJ·mol－1，②V2O4(s)＋SO3(g)=V2O5(s)＋SO2(g)ΔH2＝－24kJ·mol－1，將①－2×②可得：2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－1。解析：(2)該反應的正反應是氣體分子數減少的反應，壓強增大，平衡正向移動，SO2的平衡轉化率變大，故在相同溫度下，壓強越大，SO2的平衡轉化率越高，則p1＝5.0MPa，由題圖可知在550℃、5.0MPa時，α＝0.975；由該反應的正反應是氣體分子數減少的放熱反應可知，影響α的因素有壓強、溫度和反應物的起始濃度等。(3)設充入氣體的總物質的量為100mol，則SO2為2mmol，O2為mmol，N2為(100－3m)mol，SO2的轉化率為α，列三段式為：SO2(g)＋12O2(g)?SO3n(起始)/mol2mm0n(轉化)/mol2mαmα2mαn(平衡)/mol2m－2mαm－mα2mα故平衡時容器中的氣體的總物質的量為(2m－2mα＋m－mα＋2mα＋100－3m)mol＝(100－mα)mol。各物質的分壓分別為p(SO2)＝2m-2mα100-mαp，p(O2)＝m-mα100-mαp，p(SO3)＝2mα100-mαp，故Kp＝2mα(4)由反應的速率方程可知，當α′＝0.90時，(1－nα′)是常數，溫度大于tm后，溫度升高，k增大，而v逐漸下降，原因是SO2(g)＋12O2(g)?SO3(g)是放熱反應，升高溫度時平衡逆向移動，α減小，αα'-10.8減小，k答案：(1)2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－1(2)0.975該反應氣體分子數減少，增大壓強，α提高。5.0MPa>2.5MPa＝p2，所以p1＝5.0MPa溫度、壓強和反應物的起始濃度(組成)(3)2mα100-mαp(4)升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。t<tm時，k增大對v的提高大于α引起的降低；t>tm后，k增大對v的提高小于α引起的降低5．解析：(1)由題意知二氧化碳與氫氣反應生成乙烯和水，反應的化學方程式為2CO2＋6H2?CH2=CH2＋4H2O，n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶4；此反應為氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向(正反應方向)移動，n(C2H4)變大。(2)反應方程式中CO2和H2的系數之比為1∶3，開始時加入的n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，則平衡時n(CO2)∶n(H2)也應為1∶3，n(C2H4)∶n(H2O)應為1∶4，由題圖可知曲線a為H2，b為H2O，c為CO2，d為C2H4，隨溫度升高，平衡時C2H4和H2O的物質的量分數逐漸減小，H2和CO2的物質的量分數逐漸增加，說明升高溫度平衡逆向移動，根據升高溫度平衡向吸熱的方向移動，知正反應方向為放熱反應，ΔH小于0。(3)在440K時，氫氣的物質的量分數為0.39，H2O的物質的量分數也為0.39，根據平衡時n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，知CO2的物質的量分數為0.393，根據平衡時n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶4，知C2H4的物質的量分數為0.394，則p(H2)＝0.39×0.1MPa，p(H2O)＝0.39×0.1MPa，p(C2H4)＝0.39×0.14MPa，p(CO2)＝0.39×0.13MPa，Kp＝p4H2O·pC2H4答案：(1)1∶4變大(2)dc小于(3)94×1(4)選擇合適催化劑等6．解析：(1)①恒容密閉容器中發生反應N2O4(g)?2NO2(g)，是氣體分子數增大的反應，當壓強不變時，說明已經達到平衡狀態，A正確；當v正(N2O4)＝2v逆(NO2)時，正反應速率與逆反應速率不相等，未達到平衡狀態，B錯誤；溫度保持不變時，K始終保持不變，不能作為反應達到平衡的判據，C錯誤；因為是在恒容密閉容器內發生的反應，反應前后氣體質量不變，密度也保持不變，故不能依此判定是否達到平衡，D錯誤；二氧化氮為紅棕色，四氧化二氮為無色，可以依據顏色不變判定反應達平衡狀態，E正確。②設反應容器中加入1molN2O4(g)，列三段式：N2O4(g)?2NO2(g)始：1mol0mol變：0.75mol1.5mol平：0.25mol1.5mol故平衡時，p(N2O4)＝p×0.251.75＝17p，p(NO2)＝67p，該反應的化學平衡常數Kp＝67p217p＝367p。③根據題圖1，達到平衡狀態時，N2O4(g)的物質的量濃度為0.01mol·L－1，則NO2的物質的量濃度為0.06mol·L－1，又知該反應為吸熱反應，T2>T1，改變反應溫度為T(2)①由題圖2知，反應Ⅱ的活化能比反應Ⅰ的大，反應Ⅱ是慢反應，因此反應Ⅱ決定NO氧化反應速率。②由題圖3可以看出，T4時反應速率較慢，轉化相同量的NO消耗時間較長。由題圖2可以看出，反應Ⅰ和反應Ⅱ均為放熱反應，溫度升高，反應Ⅰ平衡逆移，N2O2(g)的物質的量濃度減小；N2O2(g)的物質的量濃度降低對反應Ⅱ速率的影響大于溫度升高對反應Ⅱ速率的影響。答案：(1)①AE②36p7(2)①Ⅱ②T4ΔH1<0，溫度升高，反應Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)減小；濃度降低的影響大于溫度對反應Ⅱ速率的影響考點題組針對練1．解析：反應的熱化學方程式：2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，由熱化學方程式可知，加入2molSO2和1molO2，生成SO3的量小于2mol，所以Q1