归纳与整理名师教学视频（文字实录）

[考纲要求]

1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法，能正确计算化学反应的转化率(α)。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4.掌握化学平衡的特征，了解化学平衡常数K的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。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，能用相关理论解释其一般规律。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。

考点四

看图识图

借图破解

(一)基本图像的类型与分析

1．速率变化图像

反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

ΔH＞0，

反应速率—时间(v－t)图像中，在平衡后的某时刻t1改变某一条件后，v正与v逆的变化有两种情况：

(1)v正、v逆同时突变

(2)v正、v逆之一渐变

2．平衡移动图像

反应mA(g)＋nB(g)(1)速率—时间图：

pC(g)＋qD(g)，m＋n＞p＋q，且ΔH＞0

t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；t2时升高温度，对任何反应，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大较快；t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小；t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大。

(2)转化率(或含量)—时间图：

图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。

(3)恒压(温)线：

分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。

(二)特殊图像的类型与分析

1．对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正＞v逆；M点为刚达到平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。

2.对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如右图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正＞v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。

题组一

图像的识别与运用

1．(2017·辽宁省六校高三上学期期末联考)反应aM(g)＋bN(g)cP(g)＋dQ(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图。其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是(

)

A．a＋b

B．同温同压时，增大z，平衡时Q的体积分数增加

C．同压同z时，升高温度，气体平均摩尔质量增加

D．同温同z时，增加压强，平衡时Q的物质的量浓度减小

答案

A 解析

A项，同温同z时，增加压强，M的体积分数增大，说明a＋b＜c＋d，正确；B项，

由图像可知，z值越大，M的体积分数越小，有利于M的转化率的提高，但Q的体积分数不一定增大，如加入N的物质的量较多，虽然有利于平衡右移，但Q的体积分数依然较小，错误；C项，对比(1)(2)两个图像，温度升高，M的体积分数减小，说明正反应为吸热反应，同压同z时，升高温度，平衡向正反应方向移动，气体的物质的量增大，而质量不变，则气体平均摩尔质量减小，错误；D项，同温同z时，增加压强，所有物质的浓度均增大，因此Q的物质的量浓度增大，错误。

2．据报道，一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁。其反应：

Fe2O3(s)＋3CH4(g)2Fe(s)＋3CO(g)＋6H2(g)

ΔH

在容积均为V L的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”的金属铁，然后分别充入a mol CO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示，此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定处于化学平衡状态的是________________；上述反应的ΔH________(填“大于”或“小于”)0。

答案

Ⅲ

大于

3．[2017·全国卷Ⅲ，28(4)]298 K时，将20 mL 3x mol·L1Na3AsO3、20 mL 3x mol·L1 I2和20 －－mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33(aq)＋I2(aq)＋2OH(aq)－－AsO34(aq)＋2I(aq)＋H2O(l)。－－溶液中c(AsO34)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) －－3c．c(AsO34)/c(AsO3)不再变化

－－d．c(I)＝y mol·L1

－－②tm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________。

4y3答案

①ac

②大于

③小于

tm时生成物浓度较低

④

x－y2

解析

①a项，随反应进行，溶液的pH不断降低，当pH不再变化时，说明反应达到了平衡；b项，速率之比等于化学计量数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断是否达到平衡；3c项，随反应进行，c(AsO34)不断增大，c(AsO3)不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓－－度不再改变，则反应达到平衡；d项，由图像并结合方程式可知，平衡时c(I)＝2y mol·L1，－－故当c(I)＝y mol·L－－1时，反应未达到平衡；

－②由图像可知tm时刻后c(AsO34)仍在不断增加，说明反应还在向正向进行，故此时v正大于v逆；

③tm到tn时刻，反应一直正向进行，生成物的浓度逐渐增大，所以逆反应速率不断增大，故tm时v逆小于tn时v逆；

④反应前，三种溶液混合后，c(Na3AsO3)＝3x mol·L1×－20 mL－＝x mol·L1，20 mL＋20 mL＋20 mL同理，c(I2)＝x mol·L1，反应情况如下：

－3

AsO33(aq)～I2(aq)～AsO4(aq)～2I(aq) －－－起始浓度

/mol·L1

x

x

0

0 －平衡浓度

/mol·L1

x－y

x－y

y

2y

－y·2y24y3K＝＝。

x－y·x－y×12x－y24．(2017·全国卷Ⅱ，27)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)

ΔH1

1－已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)

ΔH2＝－119 kJ·mol1

21－③H2(g)＋

O2(g)===H2O(g)

ΔH3＝－242 kJ·mol1

2反应①的ΔH1为________ kJ·mol1。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)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大

(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行

升高温度时，反应速率加快

丁烯高温裂解生成短碳链烃类

解析

(1)根据盖斯定律，用②式－③式可得①式，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ·mol1－－(－242) kJ·mol1＝＋123 kJ·mol1。由图(a)可以看出，温度相同时，由0.1 MPa变化到x MPa，－－丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以x<0.1。由于反应①为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此A正确、B错误；反应①正向进行时体积增大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此C错误、D正确。(2)反应初期，H2可以活化催化剂，进料气中n(氢气)/n(丁烷)较小，丁烷浓度大，反应向正反应方向进行的程度大，丁烯转化率升高；随着进料气中n(氢气)/n(丁烷)增大，原料中过量的H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降。(3)590 ℃之前，温度升高时反应速率加快，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，丁烯高温会裂解生成短碳链烃类，使产率降低。

题组二

高考真题跟踪再现

5．[2016·全国卷Ⅰ，27(2)]元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色)、Cr2O27＋－－(橙红色)、CrO24(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：

－2CrO2L4和Cr2O7在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·－－－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O27)随c(H)的变化如图所示。

－＋

①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应：

________________________________________________________________________。

②由图可知，溶液酸性增大，CrO24的平衡转化率______(填“增大”“减小”或“不变”)。－根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为________。

③升高温度，溶液中CrO2则该反应的ΔH________(填“大于”“小于”4的平衡转化率减小，－或“等于”)0。

答案

①2CrO24＋2H－＋Cr2O27＋H2O －②增大

1.0×1014

③小于

2解析

由图可知，随着溶液酸性增大，溶液中c(Cr2O27)逐渐增大，说明CrO4逐渐转化为－－Cr2O2则CrO2其反应的离子方程式为2CrO27，4的平衡转化率逐渐增大，4＋2H－－－－－＋－＋Cr2O27＋－－H2O；由图中A点数据，可知：c(Cr2O2L1、c(H)＝1.0×107 mol·L1，则进一7)＝0.25 mol·步可知c(CrO2L1－2×0.25 mol·L1＝0.5 mol·L1，根据平衡常数的定义可计算4)＝1.0 mol·－－－－出该转化反应的平衡常数为1.0×1014；升高温度，溶液中CrO24的平衡转化率减小，说明化－学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即该反应的ΔH小于0。

6．(2016·全国卷Ⅱ，27)丙烯腈(CH2===CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题：

(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：

3－①C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)ΔH＝－515 kJ·mol1

2②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g) ΔH＝－353 kJ·mol1

－两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是___________________________________；

有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是___________________________________；

提高丙烯腈反应选择性的关键因素是______________________________________。

(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 ℃，低于460 ℃时，丙烯腈的产率________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是________________________________________________________________________；

高于460 ℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选，填标号)。

A．催化剂活性降低

C．副反应增多

B．平衡常数变大

D．反应活化能增大

(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为________，理由是__________________________________________________，

进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为________________________________。

答案

(1)两个反应均为放热量大的反应

降低温度、减小压强

催化剂

(2)不是

该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低

AC

(3)1.0

该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低

1∶7.5∶1 解析

(1)因为生成丙烯腈和丙烯醛的两个反应均为放热量大的反应，所以它们均可自发进行且热力学趋势大；生成丙烯腈的反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、减小压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；由生成丙烯腈的反应条件可知，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。(2)因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应刚开始进行，主要向正反应方向进行，尚未达到平衡状态，460 ℃以前是建立平衡的过程，故低于460 ℃时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460 ℃时，丙烯腈产率降低。A项，催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，活性降低，正确；B项，平衡常数的大小不影响产率，错误；C项，根据题意，副产物有丙烯醛，副反应增多导致产率下降，正确；D项，反应活化能的大小不影响平衡，错误。(3)根据图像知，当n(氨)/n(丙烯)约为1.0时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应C3H6(g)＋NH3(g)＋32O2(g)===C3H3N(g)＋

3H2O(g)，氨气、氧气、丙烯按1∶1.5∶1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为1∶7.5∶1。

7．[2016·全国卷Ⅲ，27(2)②③(3)(4)]煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：

(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5×103

－

mol·L1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

－离子

c/mol·L1

－SO24

－SO23

－－NO3

－－NO2

1.2×105

－－Cl

3.4×103

－－8.35×104

6.87×106

1.5×104

－

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________(填“增大”“不变”或“减小”)。

③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是______________________。

(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe如图所示。

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”“不变”或“减小”)。

②反应ClO2＋2SO23－－2SO24＋Cl的平衡常数K表达式为___________________。

－－(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。

①从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是____________________。

②已知下列反应：

SO2(g)＋2OH(aq)===SO23(aq)＋H2O(l)

ΔH1

－－2ClO(aq)＋SO23(aq)===SO4(aq)＋Cl(aq)

ΔH2

－－－－CaSO4(s)===Ca2(aq)＋SO24(aq)

ΔH3

＋－则反应SO2(g)＋Ca2(aq)＋ClO(aq)＋2OH(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl(aq)的ΔH＝＋－－－________________________________________________________________________。

答案

(2)②减小

③大于

NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高) cCl·c2SO24(3)①减小

②K＝－－

cClO2·c2SO23－－(4)①形成硫酸钙沉淀，反应平衡向生成物方向移动，SO2转化率提高

②ΔH1＋ΔH2－ΔH3

解析

(2)②脱硝反应消耗OH，故随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小。③根据题中表格数据发

现，反应一段时间后溶液中SO24的离子浓度最大，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原－－因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)①由图分析可知，温度升高，SO2或NO平衡分压的负对数均减小，说明升高温度，

平衡逆向移动，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。②根据反应ClO2＋2SO23－－－－－2SO24－cCl·c2SO24＋Cl可写出其平衡常数表达式为K＝－－。(4)①相对于NaClO，Ca(ClO)2能形2cClO2·cSO23成CaSO4沉淀，有利于平衡向脱硫方向移动，提高了SO2的转化率。②将题中的3个反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②－③即得所求的反应，ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

专题强化练

1．(2017·广东省清远市清城区高三上学期期末)反应A(g)＋3B(g)同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是(

) A．v(A)＝0.15 mol·L1·min1

－－2C(g)＋2D(g)在四种不B．v(B)＝0.01 mol·L1·s1

－－C．v(C)＝0.40 mol·L1·min1

－－D．v(D)＝0.45 mol·L1·min1

－－答案

D 解析

如果都用物质B表示反应速率，则根据反应速率之比等于化学计量数之比可知选项A～D分别是[mol·L1·min1]0.45、0.6、0.6、0.675，即选项D中反应速率最快，答案选D。

－－2．(2017·广东省清远市清城区高三上学期期末)对于可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)6H2O(g)下列叙述正确的是(

) A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO) B．若单位时间内生成x mol NO，同时消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态

C．达到化学平衡时，若缩小容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大

D．在恒容容器中，若混合气体密度不再改变，则反应达到平衡状态

答案

A 4NO(g)＋解析

A项，4v正(O2)＝5v逆(NO)能证明化学反应的正、逆反应速率是相等的，达到了化学平衡状态，正确；B项，单位时间内生成x mol NO，同时消耗x mol NH3，不能说明化学反应的正、逆反应速率是相等的，只表示了正反应方向，错误；C项，若缩小容器可以加大压强，正、逆化学反应速率都会加快，错误；D项，化学反应遵循质量守恒，质量不变化，并且体系体积恒定，可以知道密度始终是不变化的，所以密度不变的状态反应不一定达到平衡状态，错误。

3．(2017·辽宁省六校高三上学期期末联考)在一个容积为V L的密闭容器中放入物质的量比为2∶1的A(g)和B(g)，在一定条件下发生下列反应3A(g)＋B(g)C(g)＋2D(g)，10分钟达到1平衡，混合气体的平均摩尔质量增大，则下列说法正确的是(

) 8A．若容器中密度不变则说明达到化学平衡状态

B．A平衡转化率为60% 4C．平衡常数为

9D．平衡时D的体积分数25% 答案

D 解析

B项，设A(g)和B(g)物质的量分别为2x、x，反应的A的物质的量为y

3A(g)＋B(g)C(g)＋2D(g) 起始/mol

2x

x

0

0 112反应/mol

y

y

y

y

333112平衡/mol

2x－y

x－y

y

y

3331mm9m10分钟达到平衡，混合气体的平均摩尔质量增大，根据M＝有，＝×，解得y8n183x3x－y312xx332×VVx4＝x，A平衡转化率为×100%＝50%，错误；C项，该反应的平衡常数K＝≠，2x29x3x3×VV2x3错误；D项，平衡时D的体积分数＝物质的量分数＝×100%＝25%，正确。

13x－x34．(2017·长沙市高三上学期统考)一定条件下，在体积为2 L的密闭容器中，3 mol X和3 mol Y发生反应：3X(g)＋Y(g)确的是(

) A．60 s内反应速率为v(X)＝0.05 mol·L1·s1

－－2Z(g)

ΔH>0，经60 s达到平衡，生成0.4 mol Z。下列说法正B．其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

C．其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，则物质Y的转化率减小

D．其他条件不变，将容器体积变为4 L，Z的平衡浓度变为原来的一半

答案

C 0.4 mol1－－解析

A项，经60 s达到平衡，生成0.4 mol Z，则v(Z)＝＝

mol·L1·s1，故v(X)2 L×60 s300＝1.5v(Z)＝0.005 mol·L1·s1，错误；B项，其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增－－大，错误；C项，其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，对比3 mol X和3 mol Y，相当于降低了体系的压强，故平衡左移，即Y的转化率减小，正确；D项，其他条件不变，1将容器体积变为4 L，Z的平衡浓度瞬间变为原来的，但是此时由于压强减小，故平衡左移，2

导致Z的浓度继续降低，错误。

5．(2017·怀化市高三上学期期末)用O2将HCl转化为Cl2，反应方程式为4HCl(g)＋O2(g)2H2O(g)＋2Cl2(g)

ΔH>0，一定条件下在密闭容器中测得反应过程中n(Cl2)的实验数据如下。下列说法正确的是(

)

t/min n(Cl2)/103 mol －0 0 2 1.8 4 3.7 6 5.4

A.0～2 min的反应速率小于4～6 min的反应速率

B．2～6 min用Cl2表示的反应速率为0.9 mol·L1·min1

－－C．降低温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

D．平衡常数：K(200℃)＜K(400℃) 答案

D 1.8×1039×104－1－1－－解析

A项，0～2 min反应速率v(Cl2)＝mol·L·min＝mol·L1·min1,4～V2×V－－5.4－3.7×1038.5×104－1－1－－6 min反应速率v(Cl2)＝mol·L·min＝mol·L1·min1，错误；B2VV－－项，题目中没有说明容器的体积，无法计算反应速率，错误；C项，降低温度正、逆反应速率都降低，错误；D项，正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，平衡常数增大，正确。

6．(2016·菏泽市高三上学期期末学分认定考试)在容积为2 L的密闭容器中发生反应xA(g)＋yB(g)zC(g)。图甲表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是(

)

A．200 ℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.04 mol·L1·min1

－－B．200 ℃时，该反应的平衡常数为25 C．当外界条件由200 ℃降温到100 ℃，原平衡一定被破坏，且正、逆反应速率均增大

D．由图乙可知，反应xA(g)＋yB(g)答案

B 解析

由图甲可知，反应中A、B、C的物质的量的变化量之比为0.4∶0.2∶0.2＝2∶1∶1，根据反应中化学计量数之比等于物质的物质的量的变化量之比可知，该反应方程式为2A(g)zC(g)的ΔH<0，且a＝2

＋B(g)0.22Δc－－－－C(g)；A项，根据v＝可知v(B)＝

mol·L1·min1＝0.02 mol·L1·min1，错Δt5误；B项，由图甲可知平衡时A、B、C的物质的量分别为0.4 mol、0.2 mol、0.2 mol，所以它们的浓度分别为0.2 mol·LB(g)－1、0.1 mol·L－1、0.1 mol·L－1，结合化学方程式2A(g)＋0.1C(g)，可知该反应的平衡常数为2＝25，正确；C项，降温正、逆反应速率均0.2×0.1减小，错误；D项，根据图乙可知，升高温度，C的体积分数增大，平衡正向移动，所以正反应为吸热反应，ΔH＞0；当投入的反应物的物质的量之比等于化学反应中计量数之比时，平衡时C的体积分数达最大值，根据化学方程式2A(g)＋B(g)C(g)，可知a＝2，错误。

7．(2017·株洲市高三上学期教学质量检测)某温度下，将2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)催化剂△2SO3(g)

ΔH<0，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是(

)

A．由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.3 mol·L1

－B．由图甲推断，A点对应温度下该反应的平衡常数为800 C．达平衡后，若增大容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示

D．压强为0.50 MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图，则T2>T1

答案

B 2 mol－解析

A项，二氧化硫起始浓度为＝0.2 mol·L1，由甲图可知B点SO2的转化率为0.85，10 L所以Δc(SO2)＝0.85×0.2 mol·L1＝0.17 mol·L1，故二氧化硫的平衡浓度为0.2 mol·L1－0.17 －－－mol·L1＝0.03 mol·L1，错误；B项，由图甲可知A点SO2的转化率为0.8，所以Δc(SO2)＝－－0.8×0.2 mol·L1＝0.16 mol·L1，则：

－－

2SO2(g)＋O2(g)－催化剂△2SO3(g) 开始/(mol·L1)

0.2

0.1

0 变化/(mol·L1)

0.16

0.08

0.16 －平衡/(mol·L1)

0.04

0.02

0.16 －0.162所以A点平衡常数为K＝＝800，正确；C项，达平衡后，缩小容器容积，反应混0.042×0.02合物的浓度都增大，正、逆反应速率都增大，体系压强增大，平衡向体积减小的方向移动，即平衡向正反应移动，故v′正＞v′逆，可以用图乙表示，若增大容器容积v′正＜v′逆，不

可以用图乙表示，错误；D项，由达到平衡的时间可知，温度为T1，先到达平衡，反应速率快，温度越高反应速率越快，故T2＜T1，错误。

8．(2017·临沂市高三上学期期末)一定条件下，可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数。在恒温恒压条件下，总压不变，用平衡分压计算平衡常数更方便。下列说法不正确的是(

) A．对于C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)在一定条件下达到平衡状态时，体系的总压强为p，3其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为1 mol，则用分压表示的平衡常数Kp＝

pB．恒温恒压下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。若此时A、B和C均增加1 mol，平衡正向移动

C．恒温恒压下，在一容积可变的容器中，N2(g)＋3H2(g)H2、NH3各1 mol，若此时再充入3 mol N2，则平衡正向移动

D．对于一定条件下的某一可逆反应，用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数，其数值不同，但意义相同，都只与温度有关

答案

C 1解析

A项，平衡时C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为1 mol，则三者的分压均为p，故用31p32NH3(g)达到平衡状态时，N2、分压表示的平衡常数Kp＝＝3/p，正确；B项，如A、B和C的物质的量之比按照2∶1∶211p×p33的比值增加，则平衡不移动，而“均增加1 mol”时相当于在原来的基础上多加了B，则平衡向右移动，正确；C项，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态时，N2、H2、NH3各1 mol，1p2319三者的分压均为p，此时用分压表示的平衡常数为Kp＝＝2，若再充入3 mol N2，3113pp×p331p26219此时N2的分压为p，NH3和H2均为p，此时用分压表示的Qp＝＝2＝Kp，平衡3621pp×p336不移动，错误；D项，同一可逆反应，在相同条件下用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数，其数值不同，但意义相同，且都只与温度有关，正确。

9．(2017·盐城中学高三下学期开学考试)一定温度下，向3个初始体积均为1.0 L的密闭容器中按下表所示投料，发生反应N2(g)＋3H2(g)的是(

) 2NH3(g)

ΔH＜0达到平衡，下列说法错误

容器编号

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

容器类型

恒温恒容

绝热恒容

恒温恒压

起始物质的量/ mol N2

1 1 2 H2

3 3 6 NH3

0 0 0 反应物转化率

α1

α2

α3

平衡时NH3的物质的量/ mol 1.2 a

b

A.达到平衡时，α1>α2

B．平衡时NH3的物质的量b<2.4 C．达到平衡时，容器Ⅱ中的反应速率比容器Ⅰ中的大

D．保持温度不变，向容器Ⅰ中再充入0.1 mol N2、0.2 mol H2、0.2 mol NH3，平衡向正反应方向移动

答案

B 解析

以Ⅰ为参考，由于正反应为放热反应，所以Ⅱ的绝热恒容体系建立平衡后体系温度更高，相当于Ⅰ的平衡体系升高温度，则平衡逆向移动，所以反应物的转化率降低，即α1＞α2，但是由于温度更高，所以平衡时反应速率更大，A、C正确；以2倍的Ⅰ为参考(记作体系Ⅳ)，平衡时NH3的物质的量为2.4 mol，由于正反应气体体积减小，Ⅲ恒压条件下建立平衡过程中容器体积不断减小，相当于Ⅳ体系加压建立新的平衡，由于加压时平衡正向移动，所以能够生成更多的NH3，即b＞2.4，B错误；Ⅰ体系反应消耗N2 0.6 mol、H2 1.8 mol，容器体积为1.221 L，平衡体系中c(N2)＝0.4 mol·L、c(H2)＝1.2 mol·L、c(NH3)＝1.2 mol·L，K＝0.4×1.23－1－1－1≈2.083，D选项再充入三种气体后，c(N2)＝0.5 mol·L1、c(H2)＝1.4 mol·L1、c(NH3)＝1.4 －－1.42mol·L，则Q＝≈1.429＜K，所以反应正向进行，D正确。

0.5×1.43－110．(2017·江西省重点中学协作体高三联考)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

化学反应

①2H2(g)＋CO(g)②H2(g)＋CO2(g)③3H2(g)＋CO2(g)

(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如左下图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数KA________(填“＞”“＜”或“＝”)KB。据反应①与②可推导CH3OH(g) H2O(g)＋CO(g) CH3OH(g)＋H2O(g) 平衡常数

500 K1

K2

K3

2.5 1.0

温度/℃

800

0.15 2.50

出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)。

(3)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如右上图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是________。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是________。

答案

(1)吸热

(2)＝

K1·K2

(3)加催化剂

将体积压缩为2 L 解析

(2)化学平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变，所以KA＝KB；反应③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，分析三个反应的平衡常数表达式可知平衡常数K3＝K1·K2。

(3)分析曲线Ⅰ变化为曲线Ⅱ是缩短反应达到平衡的时间，最后达到相同平衡状态，容器体积可变得是恒压容器，说明改变的是加入了催化剂；当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时一氧化碳物质的量浓度增大，反应②是气体体积不变的反应，可变容器中气体体积和浓度成反比，气体物质的量不变。曲线Ⅰ：体积为3 L，一氧化碳浓度为3 mol·L1；改变条件后变为曲线Ⅲ，一氧化－碳浓度为4.5 mol·L1，则原体积∶压缩后体积为3∶V＝4.5∶3，V＝2 L，所以将容器的体积－快速压缩至2 L符合改变的条件。

11．(2017·襄阳市高三第一次调研)为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下图实验：

(1)甲同学欲用上图所示实验来确认MnO2是H2O2分解反应的催化剂。该实验________(填“能”或“不能”)达到目的，原因是___________________________________________。

(2)为探究MnO2的量对催化效果的影响，乙同学分别量取50 mL 1%H2O2加入容器中，在一定质量范围内，加入不同质量的MnO2，测量所得气体体积，数据如下：

MnO2的质量/g 40 s末O2体积/mL

由此得出的结论是______________________________________________________________，

原因是________________________________________________________________________。

0.1 49 0.2 61 0.4 86

(3)为分析Fe3和Cu2对H2O2分解反应的催化效果，丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有＋＋10 mL 5% H2O2)：

试管

滴加试剂

产生气泡情况

结论是________________________________________________________________________，

实验Ⅲ的目的是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)查阅资料得知：将作为催化剂的FeCl3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的化学方程式分别是___________________和____________________(按反应发生的顺序写)。

(5)在上述实验过程中，分别检测出溶液中有二价锰、二价铁和一价铜，由此得出选择作为H2O2分解反应的催化剂需要满足的条件是__________________________________________ ______________________________________________________________________________。

答案

(1)不能

因为没有确认MnO2的质量和性质是否改变

(2)在一定质量范围内，MnO2质量越大，反应速率越快

固体质量越大，其表面积也越大，故反应速率加快，催化效果更好

(3)Fe3和Cu2对H2O2的分解均有催化作用，且Fe3比Cu2催化效果好

对比实验，证明＋＋＋＋Ⅰ

－Ⅱ

－Ⅲ

－5滴0.1 mol·L1FeCl3

5滴0.1 mol·L1CuCl2

5滴0.3 mol·L1NaCl 较快产生细小气泡

缓慢产生细小气泡

无气泡产生

Cl对H2O2的分解没有催化作用

(4)2FeCl3＋H2O2===2FeCl2＋O2↑＋2HCl 2FeCl2＋H2O2＋2HCl===2FeCl3＋2H2O (5)H2O2分解反应的催化剂具有氧化性，且其氧化性强于H2O2；催化剂被还原后所得物质又能被H2O2氧化生成原催化剂

解析

(1)要证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂，必须证明催化剂在反应前后的性质和质量不改变，而甲同学没有做这方面的实验，所以不能达到目的。

(2)根据表格中数据，在一定质量范围内，二氧化锰质量增加，相同时间内收集到氧气的体积也相应增加，说明反应速率加快，原因是在一定质量范围内，固体质量越大，其表面积也越大，故反应速率加快，催化效果更好。

(3)从所给的数据可知：试管Ⅰ、试管Ⅱ所用试剂的浓度、用量完全一样，产生气泡是试管Ⅰ快，试管Ⅱ慢，试管Ⅲ无气泡产生，试管Ⅲ是一个对比实验，说明Cl对H2O2的分解没有催化作用，从而得到Fe3和Cu2对H2O2的分解均有催化作用，且Fe3比Cu2催化效果好的结＋＋＋＋－－论。

(4)根据化合价的升降和催化剂会参加反应，但最终性质和质量不改变写出反应方程式，FeCl3和H2O2反应，FeCl3中铁元素化合价降低，生成氯化亚铁，双氧水中氧元素化合价升高，生成氧气，方程式为2FeCl3＋H2O2===2FeCl2＋O2↑＋2HCl；FeCl3作催化剂，在第二个反应中重新生成，氯化亚铁又被双氧水氧化成氯化铁，方程式为2FeCl2＋H2O2＋2HCl===2FeCl3＋2H2O。

(5)二价锰、二价铁和一价铜都是化合价降低得到的，说明二氧化锰、Fe3、Cu2得到电子，＋＋作氧化剂，将双氧水氧化，还原得到的二价锰、二价铁和一价铜又被双氧水氧化成二氧化锰、Fe3、Cu2，由此得出作为H2O2分解反应的催化剂需要满足的条件是具有氧化性，且其氧化＋＋性强于H2O2；催化剂被还原后所得物质又能被H2O2氧化生成原催化剂。

12．(2017·岳阳县第一中学高三第一次理综能力测试)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：

①CO(g)＋2H2(g)②2CH3OH(g)③CO(g)＋H2O(g)回答下列问题：

(1)则反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________kJ· mol1。

－CH3OH(g)

ΔH1＝－90.7 kJ· mol1

－CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH2＝－23.5 kJ· mol1

－CO2(g)＋H2(g)

ΔH3＝－41.2 kJ· mol1

－(2)反应②达平衡后采取下列措施，能提高CH3OCH3产率的有________(填字母，下同)。

A．加入CH3OH

B．升高温度

C．增大压强

D．移出H2O

E．使用催化剂

(3)以下说法能说明反应3H2(g)＋3CO(g)________。

A．H2和CO2的浓度之比为3∶1 B．单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C===O C．恒温恒容条件下，气体的密度保持不变

D．恒温恒压条件下，气体的平均摩尔质量保持不变

E．绝热体系中，体系的温度保持不变

(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：

2CO(g)。CH3OCH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的有

已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。

①该反应ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0,550 ℃时，平衡后若充入惰性气体，平衡

________(填“正移”“逆移”或“不移动”)。

②650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为________(保留2位有效数字)。

③T时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝________p总。

答案

(1)－246.1

(2)D

(3)DE

(4)①>

正移

②25%

③0.5 解析

(1)2×①＋②＋③得出ΔH＝2ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝[2×(－90.7)－23.5－41.2] kJ· mol1＝－－246.1 kJ· mol1。(4)①根据图像知，随着温度升高，CO2的体积分数降低，说明平衡向正反－应方向进行，根据勒夏特列原理，正反应方向是吸热反应，即ΔH>0，恒压状态下，

充入非反应气体，体积增大，组分浓度降低，平衡向正反应方向移动；

②

C(s)＋CO2(g)－2CO(g) 起始/(mol·L1)

1

0 变化/(mol·L1)

x

2x

－平衡/(mol·L1)

1－x

2x

－2x0.25－×100%＝40%，解得x＝0.25 mol·L1，即CO2的转化率为×100%＝25%；

11＋xp2CO③T

℃时，CO的平衡分压为50%p总，CO2的分压为50%p总，Kp＝＝0.5p总。

pCO213．研究氮氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小。某化学小组为2NO2(g)的反应历程分两步：

研究特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)＋O2(g)①2NO(g)N2O2(g)(快)

v1正＝k1正c2(NO) v1逆＝k1逆c(N2O2)

ΔH1＜0 ②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢) v2正＝k2正c(N2O2)c(O2)

v2逆＝k2逆c2(NO2)

ΔH2＜0 请回答下列问题：

(1)一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K＝________，根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是___________(填字母)。

a．k2正增大，c(N2O2)增大

b．k2正减小，c(N2O2)减小

c．k2正增大，c(N2O2)减小

d．k2正减小，c(N2O2)增大

(2)由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用下图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为________(填字母)。

k1正·k2正答案

(1)

c

(2)a k1逆·k2逆解析

(1)由反应达平衡状态，所以v1正＝v1逆、v2正＝v2逆，所以v1正×v2正＝v1逆×v2逆，即k1k1正·k2正c2NO2＝。

正c(NO)×k2正c(N2O2)c(O2)＝k1逆c(N2O2)×k2逆c(NO2)，则K＝2cNO·cO2k1逆·k2逆22(2)因为决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)速率的是反应②，升高温度，v2正减小，平衡向逆反应方向移动，c(O2)增大，因此当x点升高到某一温度时，c(O2)增大，v2正减小，符合条件的点为a。