2024屆高考化學總復習課件第七章化學反應速率與化學平衡：第三節(jié)化學平衡常數化學反應進行的方向

第三節(jié)化學平衡常數化學反應進行的方向

1.知道化學反應是有方向的，知道化學反應的方向與反應的焓變和熵變有關。2.認識化學平衡常數是表征反應限度的物理量，知道化學平衡常數的含義。3.了解濃度商和化學平衡常數的相對大小與反應方向間的聯(lián)系。目錄CONTENTS1.夯實·必備知識2.突破·關鍵能力3.形成·學科素養(yǎng)4.體現(xiàn)·核心價值5.評價·核心素養(yǎng)01夯實·必備知識

考點一

化學平衡常數1.表達式

越大

越大

溫度

（3）判斷可逆反應的反應熱1.正誤判斷（正確的打“√”，錯誤的打“×”）。（1）平衡常數表達式中，可以是物質的任一濃度。（

）答案：×

（2）溫度升高，化學平衡常數一定增大。（

）答案：（2）×

（3）平衡常數發(fā)生變化，化學平衡不一定發(fā)生移動。（

）答案：（3）×

（4）催化劑能改變化學反應速率，也能改變平衡常數。（

）答案：×

（5）化學方程式中化學計量數等倍擴大或縮小，化學平衡常數不會發(fā)生改變。（

）答案：×

2.研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應：

（1）反應①的平衡常數表達式為

?。

t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：（1）該反應的化學平衡常數表達式為K＝

?。

（2）該反應的正反應為

?反應（填“吸熱”或“放熱”）。

解析：根據題干中的表格可知，隨著溫度的升高，平衡常數逐漸增大，說明該反應的正反應為吸熱反應。答案：吸熱

（3）某溫度下，各物質的平衡濃度符合關系式：3c（CO2）·c（H2）＝5c（CO）·c（H2O），試判斷此時的溫度為

?。

答案：700℃

（4）若830℃時，向容器中充入1molCO、5molH2O，反應達到平衡后，其化學平衡常數K

?1.0（填“大于”“小于”或“等于”）。

解析：化學平衡常數只與溫度有關，與反應物和生成物的濃度無關，所以只要在830

℃條件下，該反應平衡常數的數值都為1.0。答案：等于

（5）830℃時，容器中的反應已達到平衡。在其他條件不變的情況下，擴大容器的容積，平衡

?移動（填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“不”）。

答案：不

（6）若1200℃時，在某時刻反應體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2mol·L－1、2mol·L－1、4mol·L－1、4mol·L－1，則此時上述反應

?（填“向正反應方向進行”“向逆反應方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”）。

答案：向逆反應方向進行4.甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇。已知制備甲醇的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數如表所示：化學反應平衡常數溫度/℃500800K12.50.15K21.02.50K3（1）據反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系，則K3＝

?（用K1、K2表示）。

答案：K1·K2

（2）反應③的ΔH

?0（填“＞”或“＜”）。

解析：根據K3＝K1·K2，500

℃、800

℃時反應③的平衡常數分別為2.5、0.375；升溫，K減小，正反應為放熱反應，所以ΔH＜0。答案：＜

（3）500℃時測得反應③在某時刻H2（g）、CO2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）的濃度（mol·L－1）分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時v正

?v逆（填“＞”“＝”或“＜”）。

答案：＞考點二

關于化學平衡常數的計算1.理清三個關系（1）對于同一反應物，起始量－轉化量＝平衡量。（2）對于同一生成物，起始量＋轉化量＝平衡量。（3）各轉化量之比等于各反應物的化學計量數之比。2.掌握計算模式

c始/（mol·L－1）

a

b 0 0c轉/（mol·L－1）

mx

nx

px

qxc平/（mol·L－1）

a－mx

b－nx

px

qx

思考并解答下列問題：（1）若達到平衡后，M的轉化率為60%，列出“三段式”，計算此時N的平衡濃度是多少？平衡常數K是多少？

（2）若反應溫度不變，反應物的起始濃度分別為c（M）＝4mol·L－1，c（N）＝amol·L－1；達到平衡后，c（P）＝2mol·L－1，則M的轉化率為

?，N的起始濃度為

?。

答案：

50%

6mol·L－12.汽車尾氣是造成霧霾天氣的重要原因之一，尾氣中的主要污染物為CxHy、NO、CO、SO2及固體顆粒物等。活性炭可用于處理汽車尾氣中的NO，在容積為1L的恒容密閉容器中加入0.1000molNO和2.030mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測得平衡體系中各物質的物質的量以及容器內壓強如下表：活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa200℃2.0000.04000.03000.03003.93335℃2.0050.05000.02500.0250p根據上表數據，寫出容器中發(fā)生反應的化學方程式：

?，判斷p

?（填“＞”“＜”或“＝”）3.93MPa。計算反應體系在200℃時的平衡常數Kp＝

?（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×體積分數）。

3.當今，世界多國相繼規(guī)劃了碳達峰、碳中和的時間節(jié)點，因此，研發(fā)二氧化碳利用技術、降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。（1）雨水中含有來自大氣的CO2，溶于水中的CO2進一步和水反應，發(fā)生電離：

25℃時，反應②的平衡常數為K2。

（2）105℃時，將足量的某碳酸氫鹽（MHCO3）固體置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3（s）

M2CO3（s）＋H2O（g）＋CO2（g）上述反應達平衡時體系的總壓為46kPa。保持溫度不變，開始時在體系中先通入一定量的CO2（g），再加入足量MHCO3（s），欲使平衡時體系中水蒸氣的分壓小于5kPa，CO2（g）的初始壓強應大于

?kPa。

解析：平衡體系總壓為46

kPa，則由2MHCO3（s）

M2CO3（s）＋H2O（g）＋CO2（g）可得p（H2O）＝p（CO2）＝23

kPa，Kp＝23×23。若保持溫度不變，設開始先通入CO2的壓強為x

kPa，平衡時水蒸氣分壓為5

kPa時，可列“三段式”：

2MHCO3（s）

M2CO3（s）＋H2O（g）＋CO2（g）起始/kPa

0

x轉化/kPa

5

5平衡/kPa

5

5＋xKp＝23×23＝5×（5＋x），解得x＝100.8，故為使平衡時水蒸氣分壓小于5

kPa，CO2（g）的初始壓強應大于100.8

kPa。答案：100.8

1.Kp的含義在化學平衡體系中，用各氣體物質的分壓代替濃度，計算的平衡常數叫壓強平衡常數。2.計算技巧（1）根據“三段式”法計算平衡體系中各物質的物質的量或物質的量濃度。（2）計算各氣體組分的物質的量分數或體積分數。（3）根據分壓計算公式求出各氣體物質的分壓，某氣體的分壓＝氣體總壓強×該氣體的體積分數（或物質的量分數）。

1.化學反應方向的判定（1）自發(fā)反應在一定條件下

無需外界幫助

?就能自發(fā)進行的反應稱為自發(fā)反應。（2）熵和熵變的含義①熵的含義熵是衡量一個體系

混亂度

?的物理量。用符號

S

?表示。同一條件下，不同物質有不同的熵值，同種物質在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般規(guī)律是S（g）

＞

?S（l）

＞

?S（s）。無需外界幫助

混亂度

S

＞

＞

考點三

化學反應的方向和調控②熵變的含義熵變是反應前后體系

熵的變化

?，用

ΔS

?表示，化學反應的ΔS越大，越有利于反應

自發(fā)進行

?。熵的變化

ΔS

自發(fā)進行

（3）判斷化學反應方向的判據（ΔG＝ΔH－TΔS）ΔG＜0時，反應

能

?自發(fā)進行；ΔG＝0時，反應處于

平衡

?狀態(tài)；ΔG＞0時，反應

不能

?自發(fā)進行。能

平衡

不能

2.控制反應條件的目的（1）促進有利的化學反應進行：通過控制反應條件，可以加快化學反應速率，提高反應物的轉化率，從而促進有利的化學反應進行。（2）抑制有害的化學反應進行：通過控制反應條件，也可以減緩化學反應速率，減少甚至消除有害物質的產生或抑制副反應的發(fā)生，從而抑制有害的化學反應繼續(xù)進行。3.控制反應條件的基本措施（1）控制化學反應速率的措施通過改變反應體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強（或濃度）、固體的表面積以及使用催化劑等措施控制反應速率。（2）提高轉化率的措施通過改變可逆反應體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強（或濃度）等改變可逆反應的限度，從而提高轉化率。如：以工業(yè)合成氨為例，理解運用化學反應原理選擇化工生產中的適宜條件：

ΔH＝－92.4kJ·mol－1。②

③從反應速率和反應限度兩個角度選擇反應條件④綜合考慮——選擇適宜的生產條件a.溫度：400～500℃

b.壓強：10MPa～30MPa

e.采用循環(huán)操作提高原料利用率

1.下列有關說法不正確的是

?（填字母）。

B.Na與H2O的反應是熵增的放熱反應，該反應能自發(fā)進行C.某吸熱反應能自發(fā)進行，因此該反應是熵增反應

答案：D

答案：該設想不能實現(xiàn)，因為該反應是焓增、熵減的反應，任何溫度下均不能自發(fā)進行

解析：該反應為熵減反應，能自發(fā)進行，說明ΔH＜0。答案：＜

在Fe催化劑作用下的反應歷程如下（*表示吸附態(tài)）：

其中，N2的吸附分解反應活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應速率。

請回答：（1）有利于提高合成氨平衡產率的條件有

?（填字母）。

A.低溫

B.高溫

C.低壓

D.高壓

E.催化劑

答案：AD

（2）p（NH3）、p（N2）、p（H2）為各組分的平衡分壓，如p（NH3）＝x（NH3）p，p為平衡總壓，x（NH3）為平衡系統(tǒng)中氨氣的物質的量分數，N2、H2起始物質的量之比是1∶3，反應在恒定溫度和總壓強p（單位是Pa）下進行，NH3的平衡產率是w，用分壓代替物質的濃度計算平衡常數為Kp，Kp＝

?。

考點四

關于化學平衡的圖像問題1.含量—時間—溫度（壓強）圖像C%指生成物的質量分數，B%指反應物的質量分數。[技法解讀]

“先拐先平，數值大”，即曲線先出現(xiàn)拐點的首先達到平衡，反應速率快，以此判斷溫度或壓強的高低。再依據外界條件對平衡的影響分析判斷反應的熱效應及反應前后氣體體積的變化。2.轉化率（或濃度）—壓強—溫度圖像α表示某反應物的轉化率，c表示某反應物的平衡濃度。圖①，若p1＞p2＞p3，則正反應為氣體體積

減小

?的反應，ΔH

＜

?0；圖②，若T1＞T2，則正反應為

放熱

?反應。[技法解讀]

“定一議二”，即把自變量（溫度、壓強）之一設為恒量，討論另外兩個變量的關系。減小

＜

放熱

3.特殊圖像

A.T1＜T2，p1＜p2，a＋b＞c，正反應為吸熱反應B.T1＞T2，p1＜p2，a＋b＜c，正反應為吸熱反應C.T1＜T2，p1＞p2，a＋b＜c，正反應為吸熱反應D.T1＞T2，p1＞p2，a＋b＞c，正反應為放熱反應解析：B

當圖像中有三個變量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系，這種方法叫做“定一議二”法。解答該題要綜合運用“定一議二”和“先拐先平”的判斷方法。由（T1，p1）和（T1，p2）兩條曲線可以看出：①溫度相同（T1），但壓強為p2時達到平衡所需的時間短，即反應速率大，所以p2＞p1；②壓強較大（即壓強為p2）時對應的w（B）較大，說明增大壓強平衡逆向移動，則a＋b＜c。由（T1，p2）和（T2，p2）兩條曲線可以看出：①壓強相同（p2），但溫度為T1時達到平衡所需的時間短，即反應速率大，所以T1＞T2；②溫度較高（即溫度為T1）時對應的w（B）較小，說明升高溫度平衡正向移動，故正反應為吸熱反應。

A.上述反應的ΔH＜0B.壓強：p4＞p3＞p2＞p1C.1100℃時該反應的平衡常數約為1.64D.壓強為p4時，在y點：v正＞v逆

A.該反應是放熱反應B.b點時混合氣體的平均摩爾質量不再變化C.T1溫度下若由a點達到平衡，可以采取增大壓強的方法D.c點：v正＜v逆解析：B

由于溫度升高，B的轉化率增大，說明平衡正向移動，推知該反應是吸熱反應，A錯誤；在T1溫度下，由a點達到平衡時，B的轉化率不斷減小，若采取加壓措施，結合化學方程式可知B的轉化率會不斷增大，C錯誤；在T2溫度下，c點未達到平衡狀態(tài)，B的轉化率小于平衡轉化率，說明反應正向進行，v正＞v逆，D錯誤。

A.b點時，CO的轉化率為20%B.容器內的壓強保持恒定，表明反應達到平衡狀態(tài)C.b點和d點的化學平衡常數：Kb＞KdD.反應到達a點時，0～0.5min反應速率v（CO）＝0.3mol·L－1·min－1

02突破·關鍵能力

突破化學平衡的陌生圖像問題1.利用碳氯化法可將TiO2轉化為TiCl4。在1000℃時反應的化學方程式為：

在1.0×105Pa，將TiO2、C、Cl2以物質的量比1∶2.2∶2進行反應。體系中氣體平衡組成比例（物質的量分數）隨溫度變化的理論計算結果如圖所示。

（2）圖中顯示，在200℃平衡時TiO2幾乎完全轉化為TiCl4，但實際生產中反應溫度卻遠高于此溫度，其原因是

?。

答案：TiO2、C中原子間的化學鍵鍵能大，斷鍵需要的能量較大，反應的活化能較大或升高溫度可以提高反應速率（合理即可）

解析：TiO2碳氯化是一個“氣—固—固”反應，有利于TiO2－C“固—固”接觸的措施是將固體粉碎并混合均勻，再將Cl2通入使固體呈“沸騰”狀態(tài)（在沸騰爐中進行反應）。答案：將固體粉碎并混合均勻，通入Cl2使固體呈“沸騰”狀態(tài)

（3）TiO2碳氯化是一個“氣—固—固”反應，有利于TiO2－C“固—固”接觸的措施是

?。

ΔH＝－92.4kJ·mol－1

ΔS＝－200J·K－1·mol－1。回答下列問題：（1）合成氨反應在常溫下

?（填“能”或“不能”）自發(fā)。

解析：對于合成氨反應，常溫下，ΔG＝ΔH－TΔS＝－92.4

kJ·mol－1－298

K×（－0.2

kJ·K－1·mol－1）＝－32.8

kJ·mol－1＜0，故合成氨反應在常溫下能自發(fā)進行。答案：能

（2）

?溫（填“高”或“低”，下同）有利于提高反應速率，

?溫有利于提高平衡轉化率，綜合考慮催化劑（鐵觸媒）活性等因素，工業(yè)常采用400～500℃。

針對反應速率與平衡產率的矛盾，我國科學家提出了如下解決方案。解析：其他條件一定時，升高溫度，可以提供更高的能量，使活化分子百分數增大，反應速率加快；合成氨反應是放熱反應，要提高平衡轉化率，即要使反應平衡正向移動，應降低溫度。答案：高

低

（3）方案：MLiH復合催化劑。下列說法正確的是

?。

a.300℃時，復合催化劑比單一催化劑效率更高b.同溫同壓下，復合催化劑有利于提高氨的平衡產率c.溫度越高，復合催化劑活性一定越高解析：由題圖可知，300

℃時，復合催化劑催化時合成氨反應的反應速率比單一催化劑催化時大很多，說明300

℃時復合催化劑比單一催化劑效率更高，a正確；同溫同壓下，復合催化劑能提高反應速率，但不能使平衡發(fā)生移動，故不能提高氨的平衡產率，b錯誤；溫度過高，復合催化劑可能會失去活性，催化效率反而降低，c錯誤。答案：a

（4）某合成氨速率方程為v＝kcα（N2）·cβ（H2）·cγ（NH3），根據表中數據，γ＝

?；

實驗1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨過程中，需要不斷分離出氨的原因為

?。

a.有利于平衡正向移動b.防止催化劑中毒c.提高正反應速率解析：將實驗1、3中數據分別代入合成氨的速率方程可得：①q＝k·mα·nβ·pγ，③10q＝k·mα·nβ·（0.1p）γ，可得γ＝－1。合成氨過程中，不斷分離出氨，即降低體系中c（NH3），生成物濃度下降，平衡向正反應方向移動，但不會提高正反應速率，a正確，c錯誤；反應主產物即氨不能使催化劑中毒，b錯誤。答案：－1

a

新課標高考中對化學平衡知識的考查，往往根據工業(yè)生產實際，并結合陌生圖像，分析投料比、轉化率、產率的變化。該類題目信息量較大，綜合性較強，能夠充分考查學生讀圖、提取信息、解決問題的能力以及原理分析，規(guī)范描述的表達能力，解答該類題目要注意以下步驟：第一步：識別圖像類型。即明確橫坐標和縱坐標的含義，理清線和點（平臺、折線、拐點等）的關系。第二步：把握反應特點。即分析可逆反應化學方程式，觀察物質的狀態(tài)、氣態(tài)物質分子數的變化（正反應是氣體分子數增大的反應，還是氣體分子數減小的反應）、反應熱（正反應是放熱反應，還是吸熱反應）等。第三步：聯(lián)想平衡原理。聯(lián)想化學反應速率、化學平衡移動原理，特別是影響因素及使用前提條件等。第四步：數形結合解答。圖表與原理整合，逐項分析圖表，重點看圖表是否符合可逆反應的特點、化學反應速率和化學平衡原理。

A.活化能由大到小的順序是Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢB.一定溫度下，活化能小的反應，化學反應速率大C.對于不同反應，溫度升高時活化能大的反應速率變化大D.對于同一反應，反應速率隨溫度的升高而增大

2.一氯化碘（ICl）是一種鹵素互化物，具有強氧化性，可與金屬直接反應，也可用作有機合成中的碘化劑。McMorris測定和計算了在136～180℃范圍內下列反應的平衡常數Kp：

（1）由圖可知，NOCl分解為NO和Cl2反應的ΔH

?0（填“大于”或“小于”）。

答案：大于

3.乙烯是一種重要的基本化工原料，乙烯的產量可以衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平，研究工業(yè)制取乙烯有重要的意義。

A.為了提高乙烯的產率應盡可能選擇低溫B.生成乙烯的速率：v（M）可能小于v（N）C.平衡常數：KM＜KND.M點時的壓強一定小于N點時的壓強解析：雖然溫度降低平衡正向移動，CO2平衡轉化率增大，但是催化效率降低，反應速率慢，不利于提高單位時間內的產率，A錯誤；M點雖然催化效率高，但溫度低，而N點溫度高，所以v（M）可能小于v（N），B正確；總反應焓變小于0，為放熱反應，溫度越低平衡常數越大，所以KM＞KN，C錯誤；M點CO2的轉化率高，總反應為氣體減少的反應，所以此時容器內氣體的物質的量少，且此時溫度低，所以M點時的壓強一定小于N點時的壓強，D正確。答案：BD

實驗測得v正＝k正c2（CH4），v逆＝k逆c（C2H4）·c2（H2），k正、k逆為速率常數，只與溫度有關，T℃時k正與k逆的比值為

?（用含x的代數式表示）；若將溫度升高，速率常數增大的倍數：k正

?（填“＞”“＝”或“＜”）k逆。

03形成·學科素養(yǎng)

1.羰基硫（COS）是具有臭雞蛋氣味的氣體，在工業(yè)生產中常用作糧食熏蒸劑，能夠防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。羰基硫可由一氧化碳與硫化氫在一定溫度、常壓下催化反應制得。

（1）請寫出該反應的平衡常數表達式。

（2）反應前H2S的物質的量是多少？

（3）CO的平衡轉化率為多少？

（4）羰基硫（COS）的產率為多少？

2.灰錫結構松散，不能用于制造器皿，而白錫結構堅固，可以制造器皿。（已知：在0℃、100kPa條件下白錫轉化為灰錫的反應焓變和熵變分別為ΔH＝－2180.9J·mol－1，ΔS＝－6.61J·mol－1·K－1）（1）現(xiàn)把白錫制成的器皿放在0℃、100kPa的室內存放，它會不會變成灰錫而不能再繼續(xù)使用呢？答案：ΔG＝ΔH－TΔS＝－2180.9J·mol－1－273K×（－6.61J·mol－1·K－1）＝－376.37J·mol－1＜0，因此在該條件下白錫會變?yōu)榛义a，不能再繼續(xù)使用。

A.ΔH＜0，ΔS＜0B.ΔH＞0，ΔS＜0C.ΔH＜0，ΔS＞0D.ΔH＞0，ΔS＞0

04體現(xiàn)·核心價值

A.ΔH＞0B.氣體的總物質的量：na＞ncC.a點平衡常數：K＞12D.反應速率：va正＜vb正

起始量/mol210轉化量/mol2xxx平衡量/mol2－2x1－xx

A.上述反應ΔS＜0C.上述反應中消耗1molNH3，轉移電子的數目為2×6.02×1023D.實際應用中，加入尿素的量越多，柴油機車輛排放的尾氣對空氣污染程度越小

A.圖中曲線①表示平衡時H2產率隨溫度的變化B.升高溫度，平衡時CO的選擇性增大D.一定溫度下，加入CaO（s）或選用高效催化劑，均能提高平衡時H2產率

4.（2022·河北高考）工業(yè)上常用甲烷、水蒸氣重整制備氫氣，體系中發(fā)生如下反應。Ⅰ.CH4（g）＋H2O（g）

CO（g）＋3H2（g）

（1）下列操作中，能提高CH4（g）平衡轉化率的是

?

（填字母）。

A.增加CH4（g）用量B.恒溫恒壓下通入惰性氣體C.移除CO（g）D.加入催化劑解析：增加CH4

（g）用量可以提高H2O（g）的轉化率，但是CH4（g）的平衡轉化率減小，A不符合題意；恒溫恒壓下通入惰性氣體，相當于減小體系壓強，反應混合物中各組分的濃度減小，反應Ⅰ的化學平衡正向移動，能提高CH4（g）的平衡轉化率，B符合題意；移除CO（g），反應Ⅰ的化學平衡正向移動，能提高CH4（g）的平衡轉化率，C符合題意；加入催化劑不能改變平衡狀態(tài)，故不能提高CH4（g）的平衡轉化率，D不符合題意。答案：BC

解析：恒溫恒壓條件下，1

mol

CH4

（g）和1

mol

H2O（g）反應達平衡時，CH4

（g）的轉化率為α，CO2

（g）的物質的量為b

mol，則轉化的CH4

（g）為α

mol，剩余的CH4

（g）為（1－α

）mol，根據C原子守恒可知，CO（g）的物質的量為（α－b）mol，根據H和O守恒可知，剩余的H2O（g）的物質的量為（1－α－b）mol，H2（g）的物質的量為（3α＋b）mol，則反應混合物的總物質的量為（α－b）mol，根據H和O守恒可知，剩余的H2O（g）的物質的量為（1－α－

5.（2021·山東高考）2－甲氧基－2－甲基丁烷（TAME）常用作汽油原添加劑。在催化劑作用下，可通過甲醇與烯烴的液相反應制得，體系中同時存在如下反應：反應Ⅰ：

＋CH3OH

ΔH1反應Ⅱ：

＋CH3OH

ΔH2反應Ⅲ：

ΔH3

回答下列問題：A.＜－1B.－1～0C.0～1D.＞1

答案：2－甲基－2－丁烯

D

（2）為研究上述反應體系的平衡關系，向某反應容器中加入1.0molTAME，控制溫度為353K，測得TAME的平衡轉化率為α。已知反應Ⅲ的平衡常數Kx3＝9.0，則平衡體系中B的物質的量為

?mol，反應Ⅰ的平衡常數Kx1＝

?。

同溫同壓下，再向該容器中注入惰性溶劑四氫呋喃稀釋，反應Ⅰ的化學平衡將

?（填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”）。平衡時，A與CH3OH物質的量濃度之比c（A）∶c（CH3OH）＝

?。

（3）為研究反應體系的動力學行為，向盛有四氫呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH?？刂茰囟葹?53K，A、B物質的量濃度c隨反應時間t的變化如圖所示。代表B的變化曲線為

?（填“X”或“Y”）；t＝100s時，反應Ⅲ的正反應速率v正

?逆反應速率v逆（填“＞”“＜”或“＝”）。

答案：X

＜05評價·核心素養(yǎng)

一、選擇題：本題包括11個小題，每小題僅有1個選項符合題意。

A.若該反應能自發(fā)進行，則ΔH＞0B.選用高效催化劑，可降低該反應的ΔHC.其他條件不變，增大起始n（N2）∶n（H2）的比值，可提高H2的平衡轉化率D.提高體系的壓強可增大反應的化學平衡常數解析：C

A項，該反應為熵減小的反應，若該反應能自發(fā)進行，則ΔH＜0，錯誤；B項，催化劑不能改變反應的ΔH，錯誤；C項，其他條件不變，增大起始n（N2）∶n（H2）的比值，即相當于氫氣量不變時，增加氮氣的用量，平衡正向移動，可提高H2的平衡轉化率，正確；D項，化學平衡常數只與溫度有關，溫度不變，平衡常數不變，錯誤。

t/℃515253550K1100841689533409下列說法正確的是（

）D.25℃時，向溶液中加入少量KI固體，平衡常數K小于689

A.當CaO的質量不再變化時，表明該反應重新達到了化學平衡狀態(tài)B.升高溫度，正反應速率增大，逆反應速率減小C.擴大容器容積，重新達到平衡時CO2的壓強一定小于pD.常溫常壓下CaCO3的分解反應一定能自發(fā)進行解析：A

當CaO的質量不再變化時，說明該反應動態(tài)平衡，即重新達到了化學平衡狀態(tài)，A項正確；升高溫度，正反應速率增大，逆反應速率也增大，B項錯誤；擴大容器容積，平衡正向移動，但是溫度不變，則平衡常數不變，即二氧化碳的濃度不變，壓強不變，C項錯誤；生成了氣體，則ΔS＞0，且ΔH＞0，則常溫下，ΔG＝ΔH－TΔS不一定小于0，不一定能自發(fā)進行，D項錯誤。

ΔH＝－197.8kJ·mol－1。起始反應物為SO2

和O2（物質的量之比為2∶1，且總物質的量不變）。SO2

的平衡轉化率（%）隨溫度和壓強的變化如下表，下列說法不正確的是（

）溫度/K壓強/（105Pa）1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0A.一定壓強下降低溫度，SO2

的轉化率增大B.在不同溫度、壓強下，轉化相同物質的量的SO2所需要的時間相等C.使用催化劑可以縮短反應達到平衡所需的時間D.工業(yè)生產通常不采取加壓措施是因為常壓下SO2的轉化率已相當高解析：B

由表中數據及勒夏特列原理知，針對放熱反應，一定壓強下降低溫度，平衡正向移動，反應物SO2的轉化率增大，A正確；由于在不同溫度、壓強下，化學反應速率不一定相等，故轉化相同物質的量的SO2所需要的時間不一定相等，B錯誤；催化劑對化學平衡移動無影響，但可以縮短反應達到平衡所需的時間，C正確；由表中數據可知，不同溫度下，1.01×105Pa（常壓）下SO2的轉化率分別為99.2%、97.5%、93.5%，已經相當高了，且加壓后轉化率升高并不明顯，所以沒有必要通過加壓提高轉化率，D正確。

容器編號起始濃度/（mol·L－1）H2CO2H2OCO①0.10.100②0.20.10.20.1下列說法正確的是（

）A.反應開始，②中反應逆向進行B.平衡時，①中c（CO2）＝0.04mol·L－1C.①、②均達平衡時，各組分濃度相同D.①中H2的平衡轉化率為40%

A.在圖Ⅰ中，說明正反應為吸熱反應B.在圖Ⅰ中，若p1＞p2，則此反應的ΔS＞0C.在圖Ⅱ中，說明該正反應為吸熱反應D.在圖Ⅲ中，若T1＞T2，則該反應能自發(fā)進行解析：D

A項，由圖Ⅰ可知，同一壓強下，隨著溫度的升高，反應物的平衡轉化率減小，升高溫度平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，錯誤；B項，圖Ⅰ可知，同一溫度下，若p1＞p2，增大壓強，反應物的平衡轉化率增大，平衡向正反應方向移動，則

a＋1＞c，ΔS＜0，錯誤；C項，由圖Ⅱ可知，T1時反應速率快，T1＞T2，T1平衡時的n（C）小于T2平衡時的n（C），升高溫度平衡向逆反應方向移動，正反應為放熱反應，錯誤；D項，由圖Ⅲ可知，增大壓強平衡不移動，則a＋1＝c，若T1＞T2，升高溫度A的轉化率減小，平衡向逆反應方向移動，則ΔH＜0，該反應能自發(fā)進行，正確。

壓強c（A）重新達到平衡所需時間第一次達到平衡2×105Pa0.08mol·L－14min第二次達到平衡5×105Pa0.20mol·L－1xmin第三次達到平衡1×106Pa0.44mol·L－10.8min則下列有關說法中不正確的是（

）A.第二次平衡到第三次平衡中，A的平均反應速率為0.3mol·L－1·min－1B.維持壓強為2×105Pa，假設當反應達到平衡狀態(tài)時體系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB，則重新達到平衡時體系中共有（a＋b）mol氣體D.m＋n＝p，x＝0

A.由題可知，該反應的速率常數k為15B.隨著H2起始濃度增大，該反應平衡常數增大C.達平衡后，H2和NO的濃度均增加一倍，則NO轉化率減小D.H2起始濃度為0.2mol·L－1，某時刻NO的濃度為0.4mol·L－1，則N2的瞬時生成速率為0.24mol·L－1

A.在該反應過程中，A點的正反應速率小于B點的逆反應速率B.E點對應的坐標為（0，0.05）D.t4時向溶液中加入50mL0.1mol·L－1KCl溶液，平衡不移動

10.草酸二甲酯[（COOCH3）2]催化加氫制乙二醇的反應體系中，發(fā)生的主要反應為

壓強一定的條件下，將（COOCH3）2、H2按一定比例、流速通過裝有催化劑的反應管，測得（COOCH3）2的轉化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的選擇性

A.曲線B表示（COOCH3）2的轉化率隨溫度的變化，在190～196℃范圍內反應還未達到平衡B.190～198℃范圍內，溫度升高，HOCH2CH2OH的選擇性增大D.192℃時，其他條件一定，加快氣體的流速可以提高（COOCH3）2的轉化率

A.VWTi/AC50在T＞350℃之后NO轉化率降低的可能原因是有副反應的發(fā)生B.以VWTi/AC0為催化劑，溫度高于400℃后曲線上的任一點均是對應溫度下的平衡點C.圖中X點所示條件下，增加NH3濃度不能提高NO轉化率D.250℃時K＝1024，若起始時充入c（NH3）＝c（NO）＝c（N2）＝1mol·L－1，c（H2O）＝2mol·L－1，則v正＜v逆

二、非選擇題：本題包括3個小題。

（1）已知1molN2中的共價鍵斷裂吸收Q1kJ能量；1molH2中的共價鍵斷裂吸收Q2kJ能量；形成1molN—H釋放Q3kJ能量。

②Fe3O4為該反應的催化劑，使用時常加入Al2O3與之生成合金FeO·Al2O3使Fe3O4分布均勻，其目的是

?。

（2）用平衡分壓p（NH3）、p（N2）、p（H2）代替平衡濃度表示化學平衡常數。溫度不變，將平衡時體系的總壓強p1增加到原來的兩倍，則此時Qp＝

?（用含Kp的代數式表示）。

?。

①制備過程中一般采用較高的壓強（3.0MPa），原因是

?；

原料氣在進入氨合成塔前需除去CO，原因是