2020高考化學(xué)江蘇專用提分大二輪復(fù)習(xí)講義專題六化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡

[考綱要求]1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和平均反應(yīng)速率的表示方法。2.理解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的一般規(guī)律。3.認(rèn)識(shí)催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。4.認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的可逆性。能用焓變和熵變說明常見簡單化學(xué)反應(yīng)的方向。5.理解化學(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單計(jì)算。6.理解濃度、溫度、催化劑等對(duì)化學(xué)平衡影響的一般規(guī)律。7.認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用?？键c(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素(一)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及速率常數(shù)1．化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算(1)根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)和定義計(jì)算：v(X)＝eq\f(X的濃度變化量mol·L－1,時(shí)間的變化量s或min或h)，即v(X)＝eq\f(|Δc|,Δt)＝eq\f(|Δn|,V·Δt)，計(jì)算時(shí)一定要注意容器或溶液的體積，不能忽視容器或溶液的體積V，盲目地把Δn當(dāng)作Δc代入公式進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)還要注意單位及規(guī)范書寫，還要根據(jù)要求注意有效數(shù)字的處理。(2)根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算：對(duì)于反應(yīng)“mA＋nB=pC＋qD”，有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。2．速率常數(shù)(1)假設(shè)基元反應(yīng)(能夠一步完成的反應(yīng))為aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，其速率可表示為v＝kca(A)cb(B)，式中的k稱為反應(yīng)速率常數(shù)或速率常數(shù)，它表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率，與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響，通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。不同反應(yīng)有不同的速率常數(shù)。(2)正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系對(duì)于基元反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常數(shù)K＝eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)＝eq\f(k正·v逆,k逆·v正)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正＝v逆，故K＝eq\f(k正,k逆)。(二)正確理解化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素1．內(nèi)因——活化能活化能是指為了能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，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(xué)反應(yīng)的速率不同，主要是內(nèi)因——活化能大小不同所致，活化能小的化學(xué)反應(yīng)速率快，活化能大的反應(yīng)速率慢。注意反應(yīng)熱為正、逆反應(yīng)活化能的差值。2．外因相同的化學(xué)反應(yīng)，在不同條件下，化學(xué)反應(yīng)速率不同，主要原因是外因——濃度、壓強(qiáng)、溫度、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(yīng)物濃度→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增加(減少)，活化分子百分?jǐn)?shù)不變→有效碰撞頻率提高(降低)→化學(xué)反應(yīng)速率加快(減慢)。(2)壓強(qiáng)(p)：對(duì)于氣相反應(yīng)來說，增大(減小)壓強(qiáng)→相當(dāng)于減小(增大)容器容積→相當(dāng)于增大(減小)反應(yīng)物的濃度→化學(xué)反應(yīng)速率加快(減慢)。注意“惰性氣體”對(duì)反應(yīng)速率的影響①恒容：充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))總壓增大→參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)→反應(yīng)速率不變。②恒壓：充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率減小。(3)溫度(T)：升高(降低)溫度→活化分子百分?jǐn)?shù)增大(減小)→有效碰撞頻率提高(降低)→化學(xué)反應(yīng)速率加快(減慢)。(4)催化劑①添加催化劑→降低反應(yīng)的活化能→活化分子百分?jǐn)?shù)增大→有效碰撞頻率提高→化學(xué)反應(yīng)速率加快。②添加催化劑→降低反應(yīng)的活化能→降低反應(yīng)所需的溫度→減少能耗。③添加催化劑能改變反應(yīng)的路徑，如乙醇的氧化實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)的總反應(yīng)為2CH3CH2OH＋O2→2CH3CHO＋2H2O，活化能為E總；使用銅絲作催化劑將一步反應(yīng)改變?yōu)閮刹椒磻?yīng)，第一步反應(yīng)為2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，活化能為E1；第二步反應(yīng)為CH3CH2OH＋CuOeq\o(→,\s\up7(△))CH3CHO＋Cu＋H2O，活化能為E2；由于E1<E總、E2<E總，所以化學(xué)反應(yīng)速率加快。④催化劑的選擇性：對(duì)于在給定條件下反應(yīng)物之間能夠同時(shí)發(fā)生多個(gè)反應(yīng)的情況，理想的催化劑還具有大幅度提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中比率的作用。⑤酶作催化劑的特點(diǎn)：高效性、專一性(高選擇性，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解成多肽)、溫和性(反應(yīng)條件溫和，溫度升高，酶發(fā)生變性失去催化活性)。1．(2017·江蘇，10)H2O2分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測得70℃時(shí)不同條件下H2O2濃度隨時(shí)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(shí)，H2O2濃度越小，其分解速率越快B．圖乙表明，其他條件相同時(shí)，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C．圖丙表明，少量Mn2＋存在時(shí)，溶液堿性越強(qiáng)，H2O2分解速率越快D．圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對(duì)H2O2分解速率的影響大答案D解析A項(xiàng)，濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響是濃度越大，反應(yīng)速率越快，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NaOH濃度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖可知，Mn2＋存在時(shí)，0.1mol·L－1NaOH溶液中H2O2的分解速率比1.0mol·L－1的NaOH中的快，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由圖可知，堿性條件下，Mn2＋存在時(shí)，對(duì)H2O2分解速率影響大，正確。2．(2017·浙江4月選考，21)對(duì)水樣中溶質(zhì)M的分解速率影響因素進(jìn)行研究。在相同溫度下，M的物質(zhì)的量濃度(mol·L－1)隨時(shí)間(min)變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。時(shí)間水樣0510152025Ⅰ(pH＝2)0.400.280.190.130.100.09Ⅱ(pH＝4)0.400.310.240.200.180.16Ⅲ(pH＝4)0.200.150.120.090.070.05Ⅳ(pH＝4含Cu2＋)0.200.090.050.030.010下列說法不正確的是()A．在0～20min內(nèi)，Ⅰ中M的分解速率為0.015mol·L－1·min－1B．水樣酸性越強(qiáng)，M的分解速率越快C．在0～25min中，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快答案D解析在0～20min內(nèi)，Ⅰ中M的分解速率為eq\f(0.40－0.10mol·L－1,20min)＝0.015mol·L－1·min－1，A正確；根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ數(shù)據(jù)對(duì)比可判斷水樣酸性越強(qiáng)，M的分解速率越快，B正確；在0～25min內(nèi)，Ⅲ中M的分解百分率是eq\f(0.20－0.05,0.20)×100%＝75%，Ⅱ中M的分解百分率是eq\f(0.40－0.16,0.40)×100%＝60%，C正確。1．CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)(放熱反應(yīng))生成CO2的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列結(jié)論不正確的是()A．反應(yīng)開始2min內(nèi)平均反應(yīng)速率最大B．反應(yīng)4min后平均反應(yīng)速率最小C．反應(yīng)開始4min內(nèi)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響比濃度大D．反應(yīng)4min后反應(yīng)速率下降的原因是鹽酸濃度逐漸減小答案A解析根據(jù)圖示可知在前2min內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量是0.1mol，在2～4min內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生0.2molCO2，在4～6min內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的CO2小于0.1mol，所以在第2～4min內(nèi)反應(yīng)速率最快，A錯(cuò)誤；碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在反應(yīng)4min后由于物質(zhì)的濃度降低，所以平均反應(yīng)速率也逐漸減小，由于在相同時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳物質(zhì)的量最小，故該時(shí)間段內(nèi)的反應(yīng)速率最小，B正確；碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在開始的不長時(shí)間段內(nèi)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的溫度逐漸升高，反應(yīng)速率逐漸加快，根據(jù)圖示可知在反應(yīng)開始4min內(nèi)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響比濃度大，C正確；反應(yīng)4min后鹽酸濃度降低，反應(yīng)速率減小，反應(yīng)速率下降的原因是鹽酸濃度逐漸減小，D正確。2．二氧化鈦在一定波長光的照射下，可有效降解甲醛、苯等有機(jī)物，效果持久，且自身對(duì)人體無害。某課題組研究了溶液的酸堿性對(duì)TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響，結(jié)果如圖所示。下列判斷正確的是()A．在0～50min之間，R的降解百分率pH＝2大于pH＝7B．溶液酸性越強(qiáng)，R的降解速率越大C．R的起始濃度不同，無法判斷溶液的酸堿性對(duì)R的降解速率的影響D．在20～25min之間，pH＝10時(shí)R的降解速率為0.04mol·L－1·min－1答案B解析在0～50min之間，pH＝2和pH＝7時(shí)反應(yīng)物R都能完全反應(yīng)，降解率都是100%，A錯(cuò)誤；由斜率可知pH越小降解速率越大，即溶液的酸性越強(qiáng)，R的降解速率越大，B正確；濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越大，所以起始濃度越小降解速率越小，C錯(cuò)誤；20～25min之間，pH＝10時(shí)R的平均降解速率為eq\f(0.2×10－4mol·L－1,5min)＝4×10－6mol·L－1·min－1，D錯(cuò)誤。3．用Na2FeO4溶液氧化廢水中的還原性污染物M，為研究降解效果，設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、pH、催化劑對(duì)降解速率和效果的影響，實(shí)驗(yàn)測得M的濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示：實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度℃pH①251②451③257④251下列說法正確的是()A．實(shí)驗(yàn)①在15min內(nèi)M的降解速率為1.33×10－2mol·L－1·min－1B．若其他條件相同，實(shí)驗(yàn)①②說明升高溫度，M降解速率增大C．若其他條件相同，實(shí)驗(yàn)①③證明pH越高，越有利于M的降解D．實(shí)驗(yàn)②④說明M的濃度越小，降解的速率越慢答案B解析根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式可知，v(M)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.3－0.1×10－3,15)mol·L－1·min－1≈1.33×10－5mol·L－1·min－1，故A錯(cuò)誤；其他條件相同，①②溫度不同，②的溫度高于①的，而②中濃度變化大于①，說明②的降解速率大，故B正確；其他條件相同，①③的pH不同，③的pH大于①，在相同時(shí)間段內(nèi)，①中M的濃度變化大于③，說明①的降解速率大于③，故C錯(cuò)誤；②④這兩組實(shí)驗(yàn)溫度不同，濃度也不同，不是單一變量，無法比較濃度對(duì)此反應(yīng)的影響，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二化學(xué)平衡化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率1．化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志(1)等速標(biāo)志(v正＝v逆)：①用同一種物質(zhì)表示的消耗速率等于生成速率。②用不同物質(zhì)表示時(shí)，必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(2)各組分濃度不變：當(dāng)v正＝v逆≠0時(shí)，同一瞬間、同一物質(zhì)的生成量等于消耗量，所以混合體系中各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、各組分的百分含量(體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù))、轉(zhuǎn)化率等不隨時(shí)間而改變。(3)有氣體參與的可逆反應(yīng)①從反應(yīng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量考慮若各物質(zhì)均為氣體eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(當(dāng)Δng≠0，平均相對(duì)分子質(zhì)量為定值時(shí)，,可作為判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,當(dāng)Δng＝0，平均相對(duì)分子質(zhì)量為定值時(shí)，,不能作為判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志))若有非氣體物質(zhì)參與反應(yīng)，無論Δn(g)是否等于0，當(dāng)平均相對(duì)分子質(zhì)量為定值時(shí)，即可判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。②從氣體密度考慮：ρ＝eq\f(m,V)若各物質(zhì)均為氣體eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(恒容：ρ為定值時(shí)，不能作為判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到,平衡狀態(tài)的標(biāo)志,恒壓\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Δng＝0，ρ為定值時(shí)，不能作為判斷化,學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,Δng≠0，ρ為定值時(shí)，可作為判斷化學(xué),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志))))若有非氣體物質(zhì)參與反應(yīng)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(恒容：ρ為定值時(shí)，可作為判斷化,學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,恒壓：Δng＝0，ρ為定值時(shí)，可,作為判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平,衡狀態(tài)的標(biāo)志))③從體系總壓強(qiáng)考慮恒溫恒容時(shí)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Δng＝0，p為定值時(shí)，不能作為判斷化學(xué)反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,Δng≠0，p為定值時(shí)，可作為判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá),到平衡狀態(tài)的標(biāo)志))④從體系內(nèi)部溫度考慮：當(dāng)化學(xué)平衡尚未建立或平衡正在移動(dòng)的過程中，反應(yīng)總要放出或吸收熱量，所以對(duì)于絕熱體系，當(dāng)體系溫度不變時(shí)，則達(dá)到平衡狀態(tài)。2．掌握化學(xué)平衡移動(dòng)的判斷方法(1)依據(jù)勒夏特列原理判斷通過比較平衡破壞瞬時(shí)的正、逆反應(yīng)速率的相對(duì)大小來判斷平衡移動(dòng)的方向。①若外界條件改變，引起v正＞v逆，此時(shí)正反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向(或向右)移動(dòng)；②若外界條件改變，引起v正＜v逆，此時(shí)逆反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向(或向左)移動(dòng)；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(xué)平衡沒有發(fā)生移動(dòng)。(2)依據(jù)濃度商(Q)規(guī)則判斷通過比較濃度商(Q)與平衡常數(shù)(K)的大小來判斷平衡移動(dòng)的方向。①若Q＞K，平衡逆向移動(dòng)；②若Q＝K，平衡不移動(dòng)；③若Q＜K，平衡正向移動(dòng)。3．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(yīng)方向移動(dòng)或向逆反應(yīng)方向移動(dòng)都無法減弱外界條件的變化，則平衡不移動(dòng)。如對(duì)于H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，由于反應(yīng)前后氣體的分子總數(shù)不變，外界壓強(qiáng)增大或減小時(shí)，平衡無論正向或逆向移動(dòng)都不能減弱壓強(qiáng)的改變。所以對(duì)于該反應(yīng)，壓強(qiáng)改變，平衡不發(fā)生移動(dòng)。(2)催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以催化劑不會(huì)影響化學(xué)平衡。4．化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率(1)化學(xué)平衡常數(shù)①意義：化學(xué)平衡常數(shù)K表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，K越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。K＞105時(shí)，可以認(rèn)為該反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全。K的大小只與溫度有關(guān)。②化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：對(duì)于可逆化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。另可用壓強(qiáng)平衡常數(shù)表示：Kp＝eq\f(ppC·pqD,pmA·pnB)[p(C)為平衡時(shí)氣體C的分壓]。③依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算平衡常數(shù)a．同一可逆反應(yīng)中，K正·K逆＝1。b．同一方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小n倍，則新平衡常數(shù)K′與原平衡常數(shù)K間的關(guān)系是K′＝Kn或K′＝eq\r(n,K)。c．幾個(gè)可逆反應(yīng)方程式相加，得總方程式，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于各分步反應(yīng)平衡常數(shù)之積。(2)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率及分壓的計(jì)算反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率＝eq\f(反應(yīng)物的變化量,反應(yīng)物的起始量)×100%產(chǎn)物的產(chǎn)率＝eq\f(生成物的實(shí)際產(chǎn)量,生成物的理論產(chǎn)量)×100%分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(3)常用的氣體定律同溫同體積：p(前)∶p(后)＝n(前)∶n(后)同溫同壓強(qiáng)：eq\f(ρ前,ρ后)＝eq\f(\x\to(M)前,\x\to(M)后)＝eq\f(V后,V前)＝eq\f(n后,n前)1．(2019·江蘇，15)在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下，催化反應(yīng)相同時(shí)間，測得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是()A．反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)的ΔH＞0B．圖中X點(diǎn)所示條件下，延長反應(yīng)時(shí)間能提高NO轉(zhuǎn)化率C．圖中Y點(diǎn)所示條件下，增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率D．380℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4mol·L－1，NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡常數(shù)K＞2000答案BD解析A項(xiàng)，實(shí)線表示不同溫度下相同時(shí)間內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化率，虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率，由題圖知，隨著溫度升高，NO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，即溫度升高，反應(yīng)2NO＋O22NO2的平衡逆向移動(dòng)，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，X點(diǎn)對(duì)應(yīng)NO的轉(zhuǎn)化率低于該溫度下NO的平衡轉(zhuǎn)化率，所以反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，延長反應(yīng)時(shí)間，可以提高NO的轉(zhuǎn)化率，正確；C項(xiàng)，Y點(diǎn)時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，增加O2的濃度，平衡正向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率會(huì)提高，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，設(shè)起始時(shí)c(NO)＝amol·L－1，則：2NO＋O22NO2起始/mol·L－1a5.0×10－40轉(zhuǎn)化/mol·L－10.5a0.25a0.5a平衡/mol·L－10.5a5.0×10－4－0.25a0.5aK＝eq\f(0.5a2,0.5a2×5.0×10－4－0.25a)＝eq\f(1,5.0×10－4－0.25a)，當(dāng)0.25a＝0時(shí)，K＝2000，但0.25a＞0，所以K＞2000，正確。2．(2018·江蘇，15)一定溫度下，在三個(gè)容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)，測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：容器1容器2容器3反應(yīng)溫度T/K700700800反應(yīng)物投入量2molSO2、1molO24molSO32molSO2、1molO2平衡v正(SO2)/mol·L－1·s－1v1v2v3平衡c(SO3)/mol·L－1c1c2c3平衡體系總壓強(qiáng)p/Pap1p2p3物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率αα1(SO2)α2(SO3)α3(SO2)平衡常數(shù)KK1KK3下列說法正確的是()A．v1＜v2，c2＜2c1B．K1＞K3，p2＞2p3C．v1＜v3，α1(SO2)＞α3(SO2)D．c2＞2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＜1答案CD解析由題中表格信息可知，容器2建立的平衡相當(dāng)于容器1建立平衡后再將容器的容積縮小為原來的1/2(相當(dāng)于壓強(qiáng)增大為原來的2倍)后平衡移動(dòng)的結(jié)果。由于加壓，化學(xué)反應(yīng)速率加快，則v1＜v2；題給平衡右移，則α1(SO2)＜α2(SO2)，根據(jù)勒夏特列原理可得c2＞2c1，p1＜p2＜2p1。容器3中建立的平衡相當(dāng)于容器1建立的平衡升溫后平衡移動(dòng)的結(jié)果。升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，則v1＜v3；題給平衡左移，則α1(SO2)＞α3(SO2)，c1＞c3。由于溫度升高，氣體物質(zhì)的量增加，故p3＞p1。對(duì)于特定反應(yīng)，平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，溫度升高，題給平衡左移，平衡常數(shù)減小，則K1＝K2＞K3。C對(duì)：由以上分析可得結(jié)論v1＜v3，α1(SO2)＞α3(SO2)。D對(duì)：因?yàn)閏2＞2c1，c1＞c3，則c2＞2c3。若容器2的容積是容器1的2倍，則兩者建立的平衡完全相同，根據(jù)平衡特點(diǎn)，此時(shí)應(yīng)存在α1(SO2)＋α2(SO3)＝1，由于容器2的平衡相當(dāng)于容器1的平衡加壓，故α2(SO3)將減小，則α1(SO2)＋α2(SO3)＜1，結(jié)合α1(SO2)＞α3(SO2)，則α2(SO3)＋α3(SO2)＜1。A錯(cuò)：由以上分析可知c2＞2c1。B錯(cuò)：由以上分析可知p1＜p2＜2p1，p1＜p3，則p2＜2p3。3．(2017·江蘇，15)溫度為T1時(shí)，在三個(gè)容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)(正反應(yīng)吸熱)。實(shí)驗(yàn)測得v正＝v(NO2)消耗＝k正c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆為速率常數(shù)，受溫度影響。下列說法正確的是()容器編號(hào)物質(zhì)的起始濃度(mol·L－1)物質(zhì)的平衡濃度(mol·L－1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.達(dá)平衡時(shí)，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強(qiáng)之比為4∶5B．達(dá)平衡時(shí)，容器Ⅱ中eq\f(cO2,cNO2)比容器Ⅰ中的大C．達(dá)平衡時(shí)，容器Ⅲ中NO的體積分?jǐn)?shù)小于50%D．當(dāng)溫度改變?yōu)門2時(shí)，若k正＝k逆，則T2>T1答案CD解析由Ⅰ中數(shù)據(jù)可計(jì)算溫度T1時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)。2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)起始/mol·L－10.600轉(zhuǎn)化/mol·L－10.40.40.2平衡/mol·L－10.20.40.2平衡后氣體總物質(zhì)的量：n(氣體)＝(0.2mol·L－1＋0.4mol·L－1＋0.2mol·L－1)×1L＝0.8mol。K＝eq\f(c2NO·cO2,c2NO2)＝eq\f(0.42×0.2,0.22)＝0.8。A項(xiàng)，此時(shí)容器Ⅱ中，Q＝eq\f(c2NO·cO2,c2NO2)＝eq\f(0.52×0.2,0.32)<K，反應(yīng)正向進(jìn)行建立平衡，由于反應(yīng)正向進(jìn)行，氣體的物質(zhì)的量增加，故建立平衡后n(氣體)>(0.3mol·L－1＋0.5mol·L－1＋0.2mol·L－1)×1L＝1.0mol，則達(dá)到平衡后容器Ⅰ和容器Ⅱ中的總壓強(qiáng)之比p(Ⅰ)∶p(Ⅱ)<0.8mol∶1.0mol＝4∶5，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)等效平衡特點(diǎn)可知，容器Ⅱ中平衡體系相當(dāng)于在容器Ⅰ平衡體系中同時(shí)加入0.2mol·L－1NO和0.05mol·L－1O2，平衡左移的結(jié)果，故容器Ⅱ的平衡體系中，0.2mol·L－1<c(O2)<0.25mol·L－1,0.2mol·L－1<c(NO2)<0.3mol·L－1，達(dá)平衡時(shí)，容器Ⅰ中eq\f(cO2,cNO2)＝eq\f(0.2mol·L－1,0.2mol·L－1)＝1，容器Ⅱ中eq\f(0.2mol·L－1,0.3mol·L－1)<eq\f(cO2,cNO2)<1，即容器Ⅱ中eq\f(cO2,cNO2)比容器Ⅰ中的小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，同理，根據(jù)等效平衡特點(diǎn)可知，容器Ⅲ中平衡體系相當(dāng)于在容器Ⅰ平衡體系中同時(shí)減去0.1mol·L－1NO2、增加0.1mol·L－1O2，平衡左移，建立新平衡時(shí)，NO的體積分?jǐn)?shù)減小，因容器Ⅰ中NO的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(0.4mol·L－1,0.2mol·L－1＋0.4mol·L－1＋0.2mol·L－1)×100%＝50%，故容器Ⅲ平衡體系中NO的體積分?jǐn)?shù)小于50%，正確；D項(xiàng)，由題中關(guān)系式v正＝v(NO2)消耗＝k正c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆c2(NO)·c(O2)可得，k正＝eq\f(vNO2消耗,c2NO2)，k逆＝eq\f(vNO消耗,c2NO·cO2)，當(dāng)溫度改變?yōu)門2時(shí)，k正＝k逆，即eq\f(vNO2消耗,c2NO2)＝eq\f(vNO消耗,c2NO·cO2)。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v(NO2)消耗＝v(NO)消耗，則c2(NO2)＝c2(NO)·c(O2)，溫度T2時(shí)，K＝eq\f(c2NO·cO2,c2NO2)＝1，平衡常數(shù)增大，因?yàn)樵摲磻?yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以T2>T1，正確。題組一利用圖像、Q與K的關(guān)系判斷化學(xué)平衡狀態(tài)1．汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))2CO2(g)＋N2(g)ΔH＜0。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填標(biāo)號(hào))。答案②④⑤解析①達(dá)到平衡時(shí)，v正應(yīng)保持不變。②由于是放熱反應(yīng)，又是絕熱容器，體系溫度升高，平衡左移，K減小。③圖中達(dá)到平衡時(shí)，CO、CO2的物質(zhì)的量的變化量之比不是1∶1。④w(NO)逐漸減小，達(dá)到平衡時(shí)保持不變。⑤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。⑥ΔH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)。2．一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＜0。反應(yīng)過程中部分物質(zhì)濃度變化如圖所示：若15min時(shí)再向容器中充入CO、N2各0.6mol，該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？答案該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。解析由圖像知，10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，K＝eq\f(0.2×0.42,0.62×1.62)＝eq\f(5,144)，Q＝eq\f(0.2＋0.6×0.42,0.6＋0.62×1.62)＝eq\f(5,144)，Q＝K，所以該反應(yīng)仍處于平衡狀態(tài)。題組二“建模、解?！狈治龇ㄔ谄胶庖苿?dòng)結(jié)果判定中的應(yīng)用3．在一定條件下，可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0達(dá)到平衡，當(dāng)分別改變下列條件時(shí)，請(qǐng)回答下列問題：(1)保持容器容積不變，通入一定量NO2，則達(dá)到平衡時(shí)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(dá)到平衡時(shí)NO2的百分含量________________。(2)保持壓強(qiáng)不變，通入一定量NO2，則達(dá)到平衡時(shí)NO2的百分含量________；保持壓強(qiáng)不變，通入一定量N2O4，則達(dá)到平衡時(shí)NO2的百分含量__________。(3)保持容器容積不變，通入一定量氖氣，則達(dá)到平衡時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率__________；保持壓強(qiáng)不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，則達(dá)到平衡時(shí)NO2的轉(zhuǎn)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，等效為增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，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(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，所以NO2的百分含量減小。(2)保持壓強(qiáng)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(zhì)的物質(zhì)的量濃度都沒有發(fā)生改變，所以平衡不移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率不變；保持壓強(qiáng)不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，則相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，所以平衡向生成NO2的方向移動(dòng)，所以NO2的轉(zhuǎn)化率會(huì)減小。反思?xì)w納1．對(duì)于反應(yīng)物或生成物只有一種的可逆反應(yīng)而言，在改變物質(zhì)濃度而引起化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)應(yīng)遵循或應(yīng)用下列方法進(jìn)行分析：(1)建模法分析化學(xué)平衡當(dāng)容器Ⅱ中的投料量是容器Ⅰ中的n倍時(shí)，可通過建模思想來進(jìn)行考慮。一般解題步驟[以PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)為例]：①建模：構(gòu)建容器Ⅰ的模型：pⅠ(始)pⅠ(平)Ⅰeq\x(1molPCl5)eq\o(→,\s\up7(恒容))eq\x(PCl5M%)②解模：將容器Ⅱ進(jìn)行拆分，構(gòu)建新的模型(用實(shí)線箭號(hào)表示狀態(tài)變化的方向，用虛線箭號(hào)表示虛擬的過程)：

Ⅱ最后將虛擬出的兩個(gè)平衡狀態(tài)進(jìn)行加壓，把體積較大的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化為體積較小的平衡狀態(tài)。即容器Ⅱ的反應(yīng)相當(dāng)于在虛擬容器的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，容器Ⅱ相對(duì)于容器Ⅰ，PCl5的體積分?jǐn)?shù)增大。(2)在溫度、壓強(qiáng)不變的體系中加入某種氣體反應(yīng)物(或生成物)的平衡移動(dòng)問題：對(duì)于aA(g)bB(g)＋cC(g)或bB(g)＋cC(g)aA(g)，當(dāng)T、p不變時(shí)，加入A氣體，平衡移動(dòng)的最終結(jié)果與原平衡等效，相當(dāng)于平衡不移動(dòng)；而加入B或C，則平衡的移動(dòng)由濃度決定。2．轉(zhuǎn)化率的變化分析在一恒容密閉容器中通入amolA、bmolB發(fā)生反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)，達(dá)到平衡后，改變下列條件，分析轉(zhuǎn)化率的變化情況：(1)再通入bmolB，α(A)增大，α(B)減小。(2)再通入amolA、bmolB：若a＋b＞c，α(A)增大、α(B)增大；若a＋b＝c，α(A)不變、α(B)不變；若a＋b＜c，α(A)減小、α(B)減小。題組三反應(yīng)熱與化學(xué)平衡移動(dòng)4．已知298K時(shí)，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(dá)到平衡時(shí)放出熱量Q1；向另一體積相同的密閉容器中通入1molSO2和1molO2，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量Q2。則下列關(guān)系正確的是()A．2Q2＝Q1 B．2Q2＜Q1C．Q2＜Q1＜197kJ D．Q2＝Q1＜197kJ答案C解析反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，由熱化學(xué)方程式可知，加入2molSO2和1molO2，生成的SO3量小于2mol，所以Q1＜197kJ,1molSO2和1molO2相當(dāng)于在2molSO2和1molO2達(dá)到平衡的基礎(chǔ)上，減少反應(yīng)物的濃度，平衡逆向移動(dòng)，即Q2＜Q1，綜上：Q2＜Q1＜197kJ，故選C。5．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1。在25℃時(shí)，向恒壓密閉容器中通入2molSO2和1molO2，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量a1；若25℃時(shí)，在此恒壓密閉容器中只通入1molSO2和0.5molO2，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量a2。則下列關(guān)系正確的是()A．2a2＝a1＝197kJ B．197kJ＞a1＝2a2C．a(chǎn)2＞a1＞197kJ D．2a2＜a1＜197kJ答案B解析恒溫恒壓下，對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，向恒壓密閉容器中通入2molSO2和1molO2與只通入1molSO2和0.5molO2互為等效平衡，達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定相等，則反應(yīng)放出的熱量關(guān)系：a1＝2a2；在可逆反應(yīng)的熱化學(xué)方程式中，反應(yīng)熱是指完全轉(zhuǎn)化吸收或放出的熱量，所以a1＜197kJ，即197kJ＞a1＝2a2，故選B。題組四“極限轉(zhuǎn)化法”在等效平衡中的應(yīng)用6．在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下[已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1]，下列說法正確的是()容器甲乙丙反應(yīng)物投入量1molN2、3molH22molNH34molNH3NH3的濃度/mol·L－1c1c2c3反應(yīng)的能量變化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ體系壓強(qiáng)(Pa)p1p2p3反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率α1α2α3A.2c1＞c3 B．a(chǎn)＋b＞92.4C．2p2＜p3 D．α1＋α3＜1答案D解析甲容器投入1molN2、3molH2，乙容器投入2molNH3，恒溫恒容條件下，甲容器與乙容器是等效平衡，各組分的物質(zhì)的量、百分含量等完全相等；而甲容器投入1molN2、3molH2，丙容器加入4molNH3，采用極限轉(zhuǎn)化法，丙相當(dāng)于加入2molN2、6molH2，丙中加入量是甲中的二倍，如果恒溫且丙容器容積是甲容器二倍，則甲容器與丙容器為等效平衡，所以丙所到達(dá)的平衡可以看作在恒溫且容積是甲容器二倍條件下到達(dá)平衡后，再壓縮體積至與甲容器體積相等所達(dá)到的平衡，由于該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，縮小容器體積，增大了壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，所以丙中氮?dú)?、氫氣轉(zhuǎn)化率大于甲和乙的。A項(xiàng)，丙容器反應(yīng)物投入4molNH3，采用極限轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物為2molN2、6molH2，是甲中的二倍，若平衡不移動(dòng)，c3＝2c1，丙相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，所以丙中氨氣的濃度大于甲中氨氣濃度的二倍，即c3＞2c1，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，則甲與乙是完全等效的，根據(jù)蓋斯定律可知，甲與乙反應(yīng)的能量變化之和為92.4kJ，故a＋b＝92.4，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，丙容器反應(yīng)物投入4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移動(dòng)，丙中壓強(qiáng)為乙的二倍，由于丙中相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，所以丙中壓強(qiáng)減小，小于乙的2倍，即2p2＞p3，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，丙容器反應(yīng)物投入4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率α1＋α3＝1，由于丙中相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，氨氣的轉(zhuǎn)化率減小，所以轉(zhuǎn)化率α1＋α3＜1，正確。7．T℃時(shí)，在容積為2L的3個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)，按不同方式投入反應(yīng)物，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：容器甲乙丙反應(yīng)物的投入量3molA、2molB6molA、4molB2molC達(dá)到平衡的時(shí)間/min58A的濃度/mol·L－1c1c2C的體積分?jǐn)?shù)%w1w3混合氣體的密度/g·L－1ρ1ρ2下列說法正確的是()A．若x＜4，則2c1＜c2B．若x＝4，則w1＝w3C．無論x的值是多少，均有2ρ1＝ρ2D．甲容器達(dá)到平衡所需的時(shí)間比乙容器達(dá)到平衡所需的時(shí)間短答案C解析若x＜4，則正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，乙容器對(duì)于甲容器而言，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動(dòng)，所以2c1＞c2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若x＝4，則反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等，由于起始時(shí)甲容器中A、B的投入量之比與化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不相等，故w3不可能等于w1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；起始時(shí)乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，兩容器的容積相等，故恒有2ρ1＝ρ2，C項(xiàng)正確；起始時(shí)乙容器中A、B的濃度是甲容器中的2倍，故乙容器達(dá)到平衡所需的時(shí)間比甲容器達(dá)到平衡所需的時(shí)間短，D項(xiàng)錯(cuò)誤。反思?xì)w納三種等效平衡模型等效模型實(shí)例起始投料平衡時(shí)等量備注恒溫恒容Δn(g)≠0N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)甲：1molN2＋3molH2乙：2molNH3(轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)完全等同)兩容器中各組分的n、c、w等同α(N2)＋α(NH3)＝1恒溫恒容Δn(g)＝0I2(g)＋H2(g)2HI(g)甲：1molI2＋1molH2乙：2molI2＋2molH2(或4molHI)(成比例)兩容器中各組分的w等同，n、c成倍數(shù)關(guān)系恒溫恒壓N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)甲：1molN2＋3molH2乙：2molN2＋6molH2(或4molNH3)(成比例)兩容器中各組分的w、c等同，n成倍數(shù)關(guān)系題組五平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的綜合8．(2019·南京市、鹽城市調(diào)研)CO2與CH4可制得合成氣：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋247kJ·mol－1。初始溫度均為TK時(shí)，在3個(gè)容器中按不同方式投入反應(yīng)物，發(fā)生上述反應(yīng)，相關(guān)信息如下表：容器起始物質(zhì)的量/molCO2平衡轉(zhuǎn)化率α編號(hào)容積/L條件CH4(g)CO2(g)CO(g)H2(g)Ⅰ2恒溫恒容210050%Ⅱ10.5100Ⅲ1絕熱恒容10.500－下列說法正確的是()A．TK時(shí)，反應(yīng)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)的平衡常數(shù)為eq\f(1,3)B．容器Ⅱ中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，α(CO2，Ⅱ)＝50%C．容器Ⅱ、Ⅲ中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c(CH4，Ⅱ)＋c(CH4，Ⅲ)<1mol·L－1D．答案AD解析根據(jù)容器Ⅰ中α(CO2，Ⅰ)＝50%，則轉(zhuǎn)化的CO2濃度為eq\f(1mol,2L)×50%＝0.25mol·L－1，列出三段式如下：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)起始量/mol·L－110.500轉(zhuǎn)化量/mol·L－10.250.250.50.5平衡量/mol·L－10.750.250.50.5則平衡常數(shù)K＝eq\f(c2CO·c2H2,cCH4·cCO2)＝eq\f(0.52×0.52,0.75×0.25)＝eq\f(1,3)，α(CH4，Ⅰ)＝25%，A項(xiàng)正確；與容器Ⅰ相比，若向容器Ⅱ中加入1molCH4和0.5molCO2，則建立與容器Ⅰ等效的平衡，α(CO2，Ⅱ)＝50%，由于兩種反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，則向容器Ⅱ中加入0.5molCH4和1molCO2，則平衡狀態(tài)下，α(CH4，Ⅱ)＝50%，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率等于25%，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)正方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，則絕熱恒容，等效于恒容、降溫條件，與容器Ⅰ相比，容器Ⅲ平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則達(dá)到平衡時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率小于50%，CH4的轉(zhuǎn)化率也同時(shí)變小，c(CH4，Ⅱ)＋c(CH4，Ⅲ)>1mol·L－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；容器Ⅱ中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)B項(xiàng)分析可知，α(CH4，Ⅱ)＝50%，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率等于25%，則CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)起始量/mol·L－10.5100轉(zhuǎn)化量/mol·L－10.250.250.50.5平衡量/mol·L－10.250.750.50.5再投入0.5molCH4、0.25molCO，則c(CH4)＝0.75mol·L－1，c(CO2)＝0.75mol·L－1，c(CO)＝0.75mol·L－1，c(H2)＝0.5mol·L－1，此時(shí)的濃度商Q＝eq\f(0.52×0.752,0.75×0.75)＝0.25<K，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，v正>v逆，D項(xiàng)正確。9．(2019·江蘇四校聯(lián)考)一定溫度下，有兩個(gè)容積均為2.0L的恒容密閉容器Ⅰ和Ⅱ，向Ⅰ中加入1molCO和2molH2，向Ⅱ中加入2molCO和4molH2，均發(fā)生下列反應(yīng)并建立平衡：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，測得不同溫度下CO的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。下列說法正確的是()A．該反應(yīng)的ΔH>0B．N點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝0.59C．L、M兩點(diǎn)容器內(nèi)壓強(qiáng)：p(M)>2p(L)D．向N點(diǎn)平衡體系中再加入1molCH3OH，建立新平衡時(shí)被分解的CH3OH的物質(zhì)的量小于0.4mol答案CD解析圖像分析可知，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，反應(yīng)中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高減小，說明升溫逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，A錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算M點(diǎn)平衡濃度，CO的轉(zhuǎn)化率為60%，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，起始量/mol·L－1120變化量/mol·L－10.61.20.6平衡量/mol·L－10.40.80.6計(jì)算平衡常數(shù)K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)＝eq\f(0.6,0.4×0.82)≈2.34，平衡常數(shù)隨溫度變化，M、N點(diǎn)溫度相同，化學(xué)平衡常數(shù)相同，B錯(cuò)誤；L、M兩點(diǎn)容器內(nèi)壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比等于1∶2，p(M)＝2p(L)，但溫度升高，M點(diǎn)壓強(qiáng)增大，p(M)>2p(L)，C正確；N點(diǎn)平衡體系中再加入1molCH3OH，相當(dāng)于Ⅰ中再加入1molCO和2molH2，最后達(dá)到平衡狀態(tài)和Ⅱ中加入2molCO和4molH2的平衡狀態(tài)相同，最后平衡狀態(tài)甲醇為1.2mol，CO轉(zhuǎn)化率60%，則相當(dāng)于逆向進(jìn)行甲醇分解率為40%，加入1mol甲醇增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行，則分解率小于40%，分解的甲醇小于0.4mol，D正確。1．(2019·無錫高三期末)一定溫度下，在三個(gè)體積均為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，測得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，其中容器Ⅰ中5min時(shí)到達(dá)平衡。容器溫度/℃起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡壓強(qiáng)平衡常數(shù)NO2SO2SO3NOSO3Ⅰ5000.200.20000.02p1K1Ⅱ7000.200.2000n2p2K2＝eq\f(1,36)Ⅲ7000.400.4000n3p3K3下列說法正確的是()A．ΔH<0，反應(yīng)到達(dá)平衡后的壓強(qiáng)：p1<p2<p3B．0.02<n2<n3，K1<eq\f(1,36)<K3C．容器Ⅰ中到達(dá)平衡后，再充入SO2(g)和SO3(g)各0.02mol，此時(shí)v正<v逆D．容器Ⅲ中再充入SO3(g)和NO(g)各0.20mol，達(dá)到新平衡時(shí)SO2的體積分?jǐn)?shù)增大答案C解析A項(xiàng)，容器Ⅰ中K1＝eq\f(\f(0.02,2)×\f(0.02,2),\f(0.18,2)×\f(0.18,2))＝eq\f(1,81)，與容器Ⅱ?qū)Ρ劝l(fā)現(xiàn)，升高溫度，K增大，說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH>0，該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)，Ⅱ中溫度比Ⅰ中高，所以Ⅱ中對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)大，容器Ⅲ與容器Ⅱ中的溫度相同，但是Ⅲ中投入量是Ⅱ中的2倍，所以Ⅲ中對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)比Ⅱ中大，壓強(qiáng)為：p1<p2<p3，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Ⅱ相對(duì)于Ⅰ的平衡正向移動(dòng)，所以0.02<n2，Ⅲ相當(dāng)于2份Ⅱ加壓，所以平衡時(shí)，2n2＝n3，即有：0.02<n2<n3，由于Ⅱ和Ⅲ中的溫度相同，所以K2＝K3，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Q＝eq\f(\f(0.02,2)×\f(0.04,2),\f(0.2,2)×\f(0.18,2))＝eq\f(1,45)，Q>K1，平衡逆向移動(dòng)，即v正<v逆，正確；D項(xiàng)，該反應(yīng)為等體積變化，再等比例投入物質(zhì)，達(dá)到平衡時(shí)，是等效的，即SO2的體積分?jǐn)?shù)不變，錯(cuò)誤。2．(2019·鎮(zhèn)江高三期末)一定條件下存在反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，其正反應(yīng)放熱。圖1、圖2表示起始時(shí)容器甲、丙體積都是V，容器乙、丁體積都是eq\f(V,2)；向甲、丙內(nèi)均充入2amolSO2和amolO2并保持恒溫；向乙、丁內(nèi)均充入amolSO2和0.5amolO2并保持絕熱(即與外界無熱量交換)，在一定溫度時(shí)開始反應(yīng)。下列說法不正確的是()A．圖1達(dá)平衡時(shí)，濃度c(SO2)：甲＝乙B．圖1達(dá)平衡時(shí)，平衡常數(shù)K：甲>乙C．圖2達(dá)平衡時(shí)，所需時(shí)間t：丙<丁D．圖2達(dá)平衡時(shí)，體積分?jǐn)?shù)φ(SO3)：丙>丁答案AC解析A項(xiàng)，若甲和乙的溫度相同，則平衡時(shí)，c(SO2)相等，由于乙為絕熱容器，故乙中相當(dāng)于加熱，平衡逆向移動(dòng)，乙中c(SO2)增大，即c(SO2)：甲<乙，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，乙相對(duì)于甲平衡逆向移動(dòng)，則乙中平衡常數(shù)小，正確；C項(xiàng)，丁相當(dāng)于加熱，所以反應(yīng)速率快，所需時(shí)間：丙>丁，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，若溫度相同，則丙和丁中SO3的體積分?jǐn)?shù)相等，但丁相當(dāng)于加熱，平衡逆向移動(dòng)，則丁中SO3的含量減小，即體積分?jǐn)?shù)φ(SO3)：丙>丁，正確。3．(2019·南通、揚(yáng)州、泰州、宿遷四市高三一模)在三個(gè)容積均為2L的密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)相關(guān)反應(yīng)數(shù)據(jù)如下：容器容器類型起始溫度/℃起始物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量/molCOH2OCO2H2Ⅰ恒溫恒容8001.20.6000.4Ⅱ恒溫恒容9000.70.10.50.5Ⅲ絕熱恒容800001.20.8下列說法正確的是()A．B．若向容器Ⅰ平衡體系中再加入CO、H2O、CO2、H2各0.1mol，平衡將正向移動(dòng)C．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅱ中反應(yīng)吸收的能量小于0.1akJD．達(dá)平衡時(shí)，容器Ⅲ中n(CO)＜0.48mol答案BD解析A項(xiàng)，v(CO)＝eq\f(\f(0.4mol,2L),10min)＝0.02mol·L－1·min－1，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始/mol1.20.600變化/mol0.40.40.40.4平衡/mol0.80.20.40.4改變后/mol0.90.30.50.5K＝eq\f(\f(0.4,2)×\f(0.4,2),\f(0.8,2)×\f(0.2,2))＝1，Q＝eq\f(\f(0.5,2)×\f(0.5,2),\f(0.9,2)×\f(0.3,2))＝eq\f(25,27)<1，平衡正向移動(dòng)，正確；C項(xiàng)，容器Ⅱ與容器Ⅰ中的投料完全等效，若Ⅱ中的溫度為800℃，則平衡時(shí)Ⅱ中H2也為0.4mol，現(xiàn)在為0.5molH2，所以平衡應(yīng)逆向移動(dòng)，以減小0.1molH2，現(xiàn)溫度為900℃，該反應(yīng)下升溫會(huì)使平衡逆向移動(dòng)，所以H2的量減少不止0.1mol，即吸收的熱量大于0.1akJ，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，因?yàn)槭墙^熱容器，由CO2和H2為起始物質(zhì)逆向反應(yīng)建立平衡的過程吸收熱量，容器溫度降低、反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常數(shù)小于1。如果假設(shè)為1，則：

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始/mol001.20.8變化/molxxxx平衡/molxx1.2－x0.8－x列式：eq\f(\f(1.2－x,2)×\f(0.8－x,2),\f(x,2)×\f(x,2))＝1解得：x＝0.48但因?yàn)闇囟冉档?，?shí)際所得n(CO)＜0.48mol，正確。4．(2019·淮安、徐州、連云港三市高三期末)在初始溫度為T時(shí)，向三個(gè)密閉的容器中按不同方式投入反應(yīng)物，發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH<0，測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：容器容器類型初始體積反應(yīng)物投入量/mol反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率α平衡時(shí)C的物質(zhì)的量/mol平衡常數(shù)KABCⅠ恒溫恒容1L130α1(A)1.2K1Ⅱ絕熱恒容1L002α2(C)xKⅢ恒溫恒壓2L260α3(A)yK3下列說法正確的是()A．x<1.2，y<2.4 B．α1(A)<α3(A)C．K2>K3＝eq\f(25,12) D．α1(A)＋α2(C)>1答案BC解析A項(xiàng)，容器Ⅰ和容器Ⅱ投料完全等效，若均為恒溫恒容，則x＝1.2，絕熱容器Ⅱ中，C分解為吸熱反應(yīng)，所以相當(dāng)于容器降溫，平衡向生成C的方向移動(dòng)，所以x>1.2，容器Ⅰ和容器Ⅲ對(duì)比，Ⅲ中相當(dāng)于2份Ⅰ加壓，平衡會(huì)正向移動(dòng)，y>2.4，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Ⅲ相對(duì)于Ⅰ，Ⅲ中平衡會(huì)正向移動(dòng)，則有α3(A)>α1(A)，正確；C項(xiàng)，K與溫度有關(guān)，K3＝K1＝eq\f(1.22,0.4×1.23)＝eq\f(25,12)，Ⅱ中平衡向生成C的方向移動(dòng)，所以K2>K1＝K3，正確；D項(xiàng)，若Ⅰ和Ⅱ均為恒溫，則有α1(A)＋α2(C)＝1，Ⅱ中平衡向生成C的方向轉(zhuǎn)化，C的轉(zhuǎn)化率減小，所以α1(A)＋α2(C)<1，錯(cuò)誤。5．(2019·揚(yáng)州考前調(diào)研)0.1molCO2與0.3molC在恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋C(s)2CO(g)。平衡時(shí)，體系中各氣體的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖。已知：用氣體分壓表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝eq\f(p2CO,pCO2)；氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是()A．650℃時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25%B．800℃達(dá)平衡時(shí)，若充入氣體He，v正<v逆C．T℃達(dá)平衡時(shí)，若充入等體積的CO2和CO時(shí)，v正>v逆D．925℃時(shí)，用平衡氣體分壓表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝23.04p總答案AD解析A項(xiàng)，650℃時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)為40.0%，反應(yīng)：CO2(g)＋C(s)2CO(g)起始0.1mol0轉(zhuǎn)化xmol2xmol平衡(0.1－x)mol2xmolCO的體積分?jǐn)?shù)為：eq\f(2x,0.1－x＋2x)×100%＝40%，得x＝0.025，CO2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.025mol,0.1mol)×100%＝25%，正確；B項(xiàng)，該容器為恒壓容器，充入He，容器體積增大，壓強(qiáng)減小，平衡正向移動(dòng)，則有v正>v逆，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，從圖知，T℃達(dá)平衡時(shí)，n(CO)＝n(CO2)，若充入等體積的CO2和CO時(shí)，平衡不移動(dòng)，v正＝v逆，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，925℃時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)為96%，CO2體積分?jǐn)?shù)為4%，Kp＝eq\f(p2CO,pCO2)＝eq\f(0.962,0.04)p總＝23.04p總，正確。6．(2019·南通、揚(yáng)州、泰州、徐州、淮安、宿遷、連云港七市高三三模)甲、乙是體積均為1.0L的恒容密閉容器，向甲容器中加入0.1molCO2和0.3mol碳粉，向乙容器中加入0.4molCO，在不同溫度下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋C(s)2CO(g)。達(dá)到平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量濃度隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)的是甲容器B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)平衡體系中的壓強(qiáng)之比：pa∶pb＜14∶9C．c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡體系中，CO的體積分?jǐn)?shù)大于eq\f(4,7)D．900K時(shí)，起始向容器乙中加入CO、CO2、碳粉各1mol，此時(shí)v正＞v逆答案BC解析A項(xiàng)，固體物質(zhì)不影響平衡的移動(dòng)。甲容器中，投入0.1molCO2，乙容器中，投入0.4molCO，相當(dāng)于投入0.2molCO2，所以乙容器相當(dāng)于兩個(gè)甲容器加壓，不論平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)，乙中CO的濃度肯定比甲中的大，所以圖中Ⅰ對(duì)應(yīng)乙容器，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，a、b兩點(diǎn)處：甲容器中(b處)：CO2(g)＋C(s)2CO(g)起始/mol0.10轉(zhuǎn)化/mol0.080.16平衡/mol0.020.16乙容器中(a處)：CO2(g)＋C(s)2CO(g)起始/mol00.4轉(zhuǎn)化/mol0.120.24平衡/mol0.120.16若a、b兩點(diǎn)的溫度相同，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，pa∶pb＝(0.12＋0.16)∶(0.02＋0.16)＝0.28∶0.18＝14∶9，但是b處的溫度比a處的高，所以b處壓強(qiáng)會(huì)增大，即pa∶pb＜14∶9，正確；C項(xiàng)，由于c處沒有數(shù)據(jù)，可以轉(zhuǎn)化為求a處，a處的CO的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(0.16,0.12＋0.16)＝eq\f(16,28)＝eq\f(4,7)，乙相當(dāng)于兩個(gè)甲容器加壓，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，CO的體積分?jǐn)?shù)減小，即甲容器中，c處CO的體積分?jǐn)?shù)大于eq\f(4,7)，正確；D項(xiàng)，900K時(shí)，圖中沒有數(shù)據(jù)，可以先求容器乙中a處1100K時(shí)的平衡常數(shù)，K＝eq\f(0.162,0.12)≈0.213，圖像中溫度越高，c(CO)越大，說明升溫平衡正向移動(dòng)，K增大，所以900K時(shí)，平衡常數(shù)小于0.213，Q＝eq\f(12,1)＝1，Q>K，平衡逆向移動(dòng)，則v正<v逆，錯(cuò)誤。7．(2019·鹽城高三三模)利用CO2重整CH4制合成氣的反應(yīng)為：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH＞0。在容積均為2.0L的四個(gè)恒容密閉容器中，按不同方式投料(如下表所示)，測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：容器溫度/℃物質(zhì)的起始物質(zhì)的量/mol物質(zhì)的平衡物質(zhì)的量/moln(CO2)n(CH4)n(CO)n(H2)n(H2)ⅠT100.80.80.80.6ⅡT11.21.21.21.2/ⅢT21.02.0001.0ⅣT20.51.000/下列說法正確的是()A．T1＞T2B．容器Ⅱ起始時(shí)的反應(yīng)速率：v正＞v逆C．容器Ⅰ、Ⅲ達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)之比：p(Ⅰ)∶p(Ⅲ)＝11∶20D．容器Ⅲ中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率比容器Ⅳ中的小答案AD解析A項(xiàng)，容器Ⅰ中：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)起始/mol00.80.80.8轉(zhuǎn)化/mol0.10.10.20.2平衡/mol0.10.90.60.6KⅠ＝eq\f(\f(0.6,2)2×\f(0.6,2)2,\f(0.1,2)×\f(0.9,2))＝0.36容器Ⅲ中：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)起始/mol1.02.000轉(zhuǎn)化/mol0.50.51.01.0平衡/mol0.51.51.01.0KⅢ＝eq\f(\f(1.0,2)2×\f(1.0,2)2,\f(0.5,2)×\f(1.5,2))＝eq\f(1,3)，KⅢ<KⅠ，相當(dāng)于容器Ⅲ逆向移動(dòng)，該反應(yīng)的ΔH＞0，要使吸熱反應(yīng)逆向移動(dòng)，應(yīng)該是降溫，即T1＞T2，正確；B項(xiàng)，容器Ⅱ中QⅡ＝eq\f(\f(1.2,2)2×\f(1.2,2)2,\f(1.2,2)×\f(1.2,2))＝0.36，QⅡ＝K，平衡不移動(dòng)，起始時(shí)的反應(yīng)速率：v正＝v逆，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，平衡時(shí)，容器Ⅰ中氣體的總物質(zhì)的量為(0.1＋0.9＋0.6＋0.6)mol＝2.2mol，容器Ⅲ中氣體的總物質(zhì)的量為(0.5＋1.5＋1.0＋1.0)mol＝4.0mol，n(Ⅰ)∶n(Ⅲ)＝2.2mol∶4.0mol＝11∶20，由于Ⅰ、Ⅲ中溫度不同，所以平衡時(shí)，壓強(qiáng)比是不確定的，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，容器Ⅲ中投入量是容器Ⅳ中的2倍，則Ⅲ中相當(dāng)于加壓，該反應(yīng)逆向移動(dòng)，則Ⅲ中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，正確。

8．(2019·南京、鹽城高三一模)在三個(gè)容積相同的恒容密閉容器中，起始時(shí)按表中相應(yīng)的量加入物質(zhì)，在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)(不發(fā)生其他反應(yīng))，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。容器起始物質(zhì)的量/molCH4的平衡轉(zhuǎn)化率CH4H2OCOH2Ⅰ0.10.10050%Ⅱ0.10.10.10.3/Ⅲ00.10.20.6/下列說法錯(cuò)誤的是()A．該反應(yīng)的ΔH＞0，圖中壓強(qiáng)p1>p2B．起始時(shí)，容器Ⅱ中v(CH4)正＜v(CH4)逆C．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅰ、Ⅱ中CO的物質(zhì)的量滿足：n(CO)Ⅱ<2n(CO)ⅠD．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅱ、Ⅲ中氣體的總壓強(qiáng)之比pⅡ∶pⅢ＝4∶5答案AD解析A項(xiàng)，從圖看，隨著溫度升高，CH4的轉(zhuǎn)化率增大，即平衡正向移動(dòng)，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，作一等溫線知，p1對(duì)應(yīng)的CH4的轉(zhuǎn)化率大，該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，在減壓下，平衡正向移動(dòng)，CH4的轉(zhuǎn)化率增大，即p1<p2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，三個(gè)容器的溫度相同，所以化學(xué)平衡常數(shù)相同，設(shè)三個(gè)容器的體積均為V，對(duì)容器Ⅰ中，K＝eq\f(\f(0.05,V)×\f(0.15,V)3,\f(0.05,V)×\f(0.05,V))＝eq\f(0.0675,V2)，容器Ⅱ中，Q＝eq\f(\f(0.1,V)×\f(0.3,V)3,\f(0.1,V)×\f(0.1,V))＝eq\f(0.27,V2)，Q>K，平衡逆向移動(dòng)，即有v(CH4)正＜v(CH4)逆，正確；C項(xiàng)，容器Ⅱ中的投料相當(dāng)于容器Ⅰ中的兩倍，容器Ⅱ相當(dāng)于兩個(gè)容器Ⅰ加壓，若平衡不移動(dòng)，則容器Ⅱ中的n(CO)是容器Ⅰ中n(CO)的2倍，該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，在加壓時(shí)，平衡逆向移動(dòng)，所以容器Ⅱ中的n(CO)小于容器Ⅰ中n(CO)的2倍，正確；D項(xiàng)，將容器Ⅱ中CO和H2折算成CH4和H2O，相當(dāng)于容器Ⅱ中起始投入0.2molCH4和0.2molH2O，氣體共0.4mol，容器Ⅲ中CO和H2折算成CH4和H2O，相當(dāng)于容器Ⅲ中起始投入0.2molCH4和0.3molH2O，氣體共0.5mol，物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，起始時(shí)，pⅡ∶pⅢ＝4∶5，Ⅲ中投入量比Ⅱ中的多，相當(dāng)于加壓，平衡逆向移動(dòng)，則達(dá)到平衡時(shí)，pⅡ∶pⅢ>4∶5，錯(cuò)誤。1．[2019·江蘇卷，20(3)]CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉(zhuǎn)化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝41.2kJ·mol－1反應(yīng)Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝－122.5kJ·mol－1在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖3。其中：CH3OCH3的選擇性＝eq\f(2×CH3OCH3的物質(zhì)的量,反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量)×100%①溫度高于300℃，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是________________________。②220℃時(shí)，在催化劑作用下CO2與H2反應(yīng)一段時(shí)間后，測得CH3OCH3的選擇性為48%(圖中A點(diǎn))。不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度，一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有________。答案①反應(yīng)Ⅰ的ΔH＞0，反應(yīng)Ⅱ的ΔH＜0，溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度②增大壓強(qiáng)、使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑解析①反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng)，當(dāng)升高溫度時(shí)，反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，反應(yīng)Ⅱ平衡逆向移動(dòng)，CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度。②反應(yīng)Ⅰ是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，所以可以通過加壓使反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng)，或者加入有利于反應(yīng)Ⅱ進(jìn)行的催化劑。2．[2018·江蘇，20(4)]在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中，當(dāng)生成1molN2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________mol。②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見圖1)。反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖2所示，在50～250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是___________________________________________________________________________________________；當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí)，NOx的去除率迅速下降的原因可能是____________________。答案①eq\f(24,7)②迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大，與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大催化劑活性下降；NH3與O2反應(yīng)生成了NO解析①NH3中N的化合價(jià)為－3，NO2中N的化合價(jià)為＋4，N2中N的化合價(jià)為0，每生成1molN2，有8/7的N由－3價(jià)變?yōu)?價(jià)，被氧化的N的物質(zhì)的量為8/7mol，因此每生成1molN2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為24/7mol。②溫度升高，反應(yīng)速率增大，同時(shí)催化劑的活性增大也會(huì)提高反應(yīng)效率。一段時(shí)間后催化劑活性增大幅度變小，主要是溫度升高使反應(yīng)速率增大。當(dāng)溫度超過一定值時(shí)，催化劑的活性下降，同時(shí)氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO而使反應(yīng)速率減小。3．[2015·江蘇，20(2)]煙氣(主要污染物SO2、NOx)經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收，可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)ΔH＝－200.9kJ·mol－1NO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=NO2(g)ΔH＝－58.2kJ·mol－1SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g)ΔH＝－241.6kJ·mol－1(1)反應(yīng)3NO(g)＋O3(g)=3NO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(2)室溫下，固定進(jìn)入反應(yīng)器的NO、SO2的物質(zhì)的量，改變加入O3的物質(zhì)的量，反應(yīng)一段時(shí)間后體系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)隨反應(yīng)前n(O3)∶n(NO)的變化見下圖：①當(dāng)n(O3)∶n(NO)＞1時(shí)，反應(yīng)后NO2的物質(zhì)的量減少，其原因是_______________________。②增加n(O3)，O3氧化SO2的反應(yīng)幾乎不受影響，其可能原因是__________________。(3)當(dāng)用CaSO3水懸浮液吸收經(jīng)O3預(yù)處理的煙氣時(shí)，清液(pH約為8)中SOeq\o\al(2－,3)將NO2轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(－,2)，其離子方程式為_________________________________________________。(4)CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液，達(dá)到平衡后溶液中c(SOeq\o\al(2－,3))＝_____________[用c(SOeq\o\al(2－,4))、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示]；CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率，其主要原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)－317.3(2)①O3將NO2氧化為更高價(jià)氮氧化物(或生成了N2O5)②SO2與O3的反應(yīng)速率慢(3)SOeq\o\al(2－,3)＋2NO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,4)＋2NOeq\o\al(－,2)＋H2O(4)eq\f(KspCaSO3,KspCaSO4)×c(SOeq\o\al(2－,4))CaSO3轉(zhuǎn)化為CaSO4使溶液中SOeq\o\al(2－,3)的濃度增大，加快SOeq\o\al(2－,3)與NO2的反應(yīng)速率解析(1)對(duì)所給的三個(gè)熱化學(xué)方程式由上到下依次標(biāo)記為①、②、③，由反應(yīng)①和②可知O2是中間產(chǎn)物，①＋②×2消去O2，可得目標(biāo)反應(yīng)的ΔH＝－200.9kJ·mol－1＋(－58.2kJ·mol－1)×2＝－317.3kJ·mol－1。(2)①由圖可知，當(dāng)n(O3)∶n(NO)>1時(shí)，n(NO)沒有變化，而n(NO2)減少，說明NO2被O3氧化了，生成了更高價(jià)態(tài)的氧化物N2O5；②SO2具有較強(qiáng)的還原性，O3具有較強(qiáng)的氧化性，而增加n(O3)，O3氧化SO2的反應(yīng)幾乎不受影響，其原因可能是SO2與O3的反應(yīng)速度很慢，SO2的量變化不明顯。(3)SOeq\o\al(2－,3)將NO2還原為NOeq\o\al(－,2)，本身被氧化為SOeq\o\al(2－,4)，溶液的pH約為8，說明溶液呈弱堿性，由此可寫出反應(yīng)的離子方程式：SOeq\o\al(2－,3)＋2NO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,4)＋2NOeq\o\al(－,2)＋H2O。(4)CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液，發(fā)生反應(yīng)：CaSO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)CaSO4(s)＋SOeq\o\al(2－,3)(aq)，溶液中CaSO3、CaSO4均處于飽和狀態(tài)，則有eq\f(cSO\o\al(2－,3),cSO\o\al(2－,4))＝eq\f(\f(KspCaSO3,cCa2＋),\f(KspCaSO4,cCa2＋))＝eq\f(KspCaSO3,KspCaSO4)，所以c(SOeq\o\al(2－,3))＝eq\f(KspCaSO3,KspCaSO4)·c(SOeq\o\al(2－,4))；由反應(yīng)CaSO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)CaSO4(s)＋SOeq\o\al(2－,3)(aq)可知，CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收率的主要原因是增大了溶液中c(SOeq\o\al(2－,3))，使反應(yīng)速率加快。題組一選擇反應(yīng)最佳條件1．(2018·湖北八市3月聯(lián)考)汽車尾氣是霧霾形成的原因之一。研究氮氧化物的處理方法可有效減少霧霾的形成，可