高中化學：2-4 化學反應的調(diào)控（學案）

2022-2023學年高二化學同步學習高效學講練(精品學案)

第二章化學反應速率與化學平衡

第四節(jié)化學反應的調(diào)控

課程學習目標

i.認識化學反應速率和化學平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學研究中的重要作用。

2.知道催化劑可以改變反應歷程，對調(diào)控化學反應速率具有重要意義。

學科核心素養(yǎng)

1.變化觀念與平衡思想：知道如何應用化學反應速率和化學平衡分析合成氨的適宜條件，體會應用化學原理分析

化工生產(chǎn)條件的思路和方法。

2.科學態(tài)度與社會責任：認識化學反應速率和化學平衡的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)中的重要應用，探索最適宜的化工生產(chǎn)

條件。

【知識回顧】

向一密閉容器中通入1molN2、3molH2,發(fā)生反應N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)AH<0,一段時間后達到平衡，

當其他條件不變時，改變下列條件后，請?zhí)顚懴铝袃?nèi)容：

(1)自發(fā)性：常溫(298K)下，AH-7AS<0,能自發(fā)進行。

(2)可逆性：反應為可逆反應。

(3)體積變化(焙變)：AS<0,正反應是氣體體積縮小的反應。

(4)焰變：AH<0,是放熱反應。

(5)外界條件變化的影響

條件提高反應速率提高平衡轉(zhuǎn)化率

壓強增大壓強增大壓強

溫度升高溫度降低溫度

催化劑使用無影響

濃度增大反應物濃度增大反應物濃度,降低生成物濃度

【新知學習】

一.工業(yè)合成氨的原理分析

1.問題討論

⑴壓強

①原理分析：壓強越大越好。

②選用條件：目前，我國合成氨廠一般采用的壓強為10?30MPa。

③合成氨時不采用更高壓強的理由：壓強越大，對材料的強度和設備的制造要求也越高，需要的動力也越大，這

將會大大增加生產(chǎn)投資，并可能降低綜合經(jīng)濟效益。

⑵溫度

①原理分析：低溫有利于提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率。

②選用條件：目前，在實際生產(chǎn)中一般采用的溫度為400?500

③不采用低溫的理由：溫度降低會使化學反應速率減小，達到平衡所需時間變長，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟的。

合成氨反應一般選擇400~500℃進行的又一重要原因為鐵觸媒在500℃左右時的活性最大。

⑶催化劑

①原理分析：在高溫、高壓下，N?和叢的反應速率仍然很慢。

②選用條件：通常采用加入以鐵為主體的多成分催化劑,又稱鐵觸媒。

③選擇催化劑的理由：改變反應歷程，降低反應的活化能，使反應物在較低溫度時能較快地進行反應。

另外，為了防止混有的雜質(zhì)使催化劑“中毒”，原料氣必須經(jīng)過凈化。

⑷濃度

①原理分析：在500℃和30MPa時，平衡混合物中NH3的體積分數(shù)及平衡時N?和H2的轉(zhuǎn)化率仍較低。

②采取的措施：采取迅速冷卻的方法,使氣態(tài)氨變成液氨后及時從平衡混合物中分離出去；應將NH3分離后的

原料氣循環(huán)使用,并及時補充N2和H2,使反應物保持一定的濃度。

③采取該措施的理由：分離出NE以促使平衡向生成NH3的方向移動,此外原料氣的循環(huán)使用并及時補充原料

氣,既提高了原料的利用率,又提高了反應速率,有利于合成氨反應。

2.工業(yè)合成氨的適宜條件

4.化學反應調(diào)控需要注意的問題

(1)考慮參加反應的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等本身因素。

(2)考慮影響化學反應速率和平衡的溫度、壓強、濃度、催化劑等反應條件。

(3)選擇適宜的生產(chǎn)條件還要考慮設備條件、安全操作、經(jīng)濟成本等情況。

(4)選擇適宜的生產(chǎn)條件還要考慮環(huán)境保護及社會效益等方面的規(guī)定和要求。

【知識進階】

工業(yè)生產(chǎn)中適宜生產(chǎn)條件的選擇思路

【問題探究】

1.工業(yè)生產(chǎn)中增大壓強既可提高反應速率，又可提高氨的產(chǎn)量，那么在合成氨工業(yè)中壓強是否越大越好？為什

么？

不是。因為溫度一定時，增大混合氣體的壓強對合成氨的速率和平衡都有利，但是，壓強越大，對材料的強度和

設備的制造要求越高，需要的動力也越大，目前，我國的合成氨廠一般采用的壓強為10MPa?30MPa。

2.既然降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動，那么生產(chǎn)中是否溫度越低越好？為什么？

不是。因為從平衡的角度考慮，合成氨低溫有利，但是溫度過低使化學反應速率減小，達到平衡所需時間變長，

這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟的，所以在實際生產(chǎn)中一般采用的溫度為400~500℃(在此溫度時催化劑的活性最

大)。

3.在合成氨工業(yè)中要使用催化劑，既然催化劑對化學平衡的移動沒有影響，為什么還要使用呢？使用的催化劑一

般是什么？

為了加快反應速率。工業(yè)合成氨普遍使用的是以鐵為主體的多成分催化劑(又稱鐵觸媒)。

【知識歸納與總結(jié)】

(1)分析反應特點。主要分析反應的方向性、可逆性、反應熱和嫡變等。

(2)原理分析。根據(jù)反應特點，利用影響反應速率的因素和勒夏特列原理分析增大反應速率、提高原料轉(zhuǎn)化率的

反應條件。

(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進一步分析反應條件，確定適宜條件的范圍及催化劑的篩選。

(4)根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實際情況、經(jīng)濟效益及環(huán)保要求等最終確定適宜的條件。

影響有利于加快反應速率

有利于平衡移動條件的控制綜合分析結(jié)果

因素的控制

不斷補充反應物、

濃度增大反應物濃度增大反應物濃度、減小生成物濃度

及時分離出生成物

設備條件允許的前提下，

AV<0高壓

盡量采取高壓

壓強高壓(有氣體參加)

兼顧速率和平衡、

AV>0低壓

選取適宜的壓強

兼顧速率和平衡、

溫度高溫AH<0低溫

考慮催化劑的適宜溫度

在設備條件允許的前提下，盡量

AH>0高溫

采取高溫并選取合適催化劑

加合適的催化劑，

催化劑加合適的催化劑無影響

考慮催化劑活性與溫度關(guān)系

【典例1】下列關(guān)于工業(yè)合成氨的敘述正確的是（）

A.合成氨工業(yè)溫度選擇為700K左右，只要是為了提高NH3產(chǎn)率

B.使用催化劑和施加高壓，都能提高反應速率，但對化學平衡狀態(tài)無影響

C.合成氨生產(chǎn)過程中將NH3液化分離，可提高N2、比的轉(zhuǎn)化率

D.合成氨工業(yè)中為了提高氫氣的利用率，可適當增加氫氣濃度

【答案】C

【解析】

合成氨反應為放熱反應，溫度較高不利于提高NE產(chǎn)率，故A錯誤；催化劑和高壓能加快反應速率，增大壓強

平衡正移，催化劑對平衡無影響，故B錯誤；減少生成物的濃度平衡正向移動，所以將NH3液化分離，可提高

N2、氏的轉(zhuǎn)化率，故C正確；增加一種反應物的濃度可以提高另一種反應物的轉(zhuǎn)化率，而本身轉(zhuǎn)化率降低，所

以合成氨工業(yè)中為了提高氫氣的利用率，可適當增加氮氣的濃度，故D錯誤。

【典例2】在合成氨時，要使氨的產(chǎn)率增大，又要使化學反應速率增大，可以采取的措施有（）

①增大體積使壓強減?、跍p小體積使壓強增大③升高溫度④降低溫度

⑤恒溫恒容，再充入N2和H2⑥恒溫恒壓，再充入N2和H2⑦及時分離產(chǎn)生的NH3⑧使用催化劑

A.②④⑤⑦B.②③④⑤⑦⑧

C.②⑤D.②③⑤⑧

【答案】C

【解析】

根據(jù)題目要求，既要滿足增大速率，又要滿足使化學平衡向右移動。從反應速率角度分析，①④⑦三種條件下化

學反應速率降低；⑥條件下化學反應速率不變。從平衡移動角度分析：②⑤條件下化學平衡向右移動；⑧條件下

化學平衡不移動。

【效果檢測】

1.（2021.四川省成都市石室天府中學高二月考）下列事實能用勒夏特列原理解釋的是

A.開啟啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫

B.H2.I2、HI三者的平衡混合氣，加壓（縮小容器體積）后顏色變深

C.在合成氨（正反應是放熱）的反應中，升溫有利于氨的合成

D.鋼鐵在潮濕的空氣中更容易生銹

【答案】A

【詳解】

A.啤酒中存在CO2(g)+H2O(l)=H2co3(aq),開啟啤酒瓶后，減小壓強，平衡逆向移動，故瓶中立刻泛起大量

泡沫，能用勒夏特列原理解釋，A符合題意；

B.H2>【2、HI三者的平衡混合氣，由于反應H2(g)+l2(g).“2HI(g)前后氣體的體積不變，加壓(縮小容器體積)

后平衡不移動，顏色變深是由于b蒸汽的濃度增大造成的，故不能用勒夏特列原理解釋，B不合題意；

C.合成氨的正反應是一個放熱反應，故在合成氨(正反應是放熱)的反應中，升溫不有利于氨的合成，之所以提

高溫度來合成氨是為了加快反應速率提高生產(chǎn)效率，C不合題意；

D.鋼鐵生銹的過程中不存在化學平衡，屬于吸氧腐蝕，故不能用勒夏特列原理解釋，D不合題意；

故答案為：Ao

2.(2021?浙江高二期中)某溫度下，在一恒容密閉容器中進行如下兩個反應并達到平衡：

@2X(g)+Y(g)-Z(s)+2Q(g)AHi<0

②M(g)+N(g)R(g)+Q(g)AH2>0

下列敘述錯誤的是

A.加入適量Z,①和②平衡均不移動B.通入稀有氣體Ar,①平衡正向移動

C.降溫時無法判斷Q濃度的增減D.通入X,則N的濃度增大

【答案】B

【詳解】

A.Z為固體，加入適量Z對平衡沒有影響，A正確；

B.恒容條件下充入稀有氣體，各物質(zhì)的濃度不發(fā)生改變，平衡不移動，B錯誤；

C.反應①為放熱反應，反應②為吸熱反應，降溫時反應①正向移動，會使Q的濃度增大，但反應②逆向移動，

會使Q的濃度減小，所以無法判斷Q濃度的增減，C正確；

D.通入X反應①正向移動，Q的濃度增大，使得反應②逆向移動，N的濃度增大，D正確；

故選B。

3.(2021.東臺創(chuàng)新高級中學高二月考)對于反應2sO2(g)+O2(g)脩為2s03(g),下列有關(guān)說法不正確的是

A.使用催化劑能縮短該反應到達平衡的時間

B.升高溫度有利于提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率

c.提高的值可增大SO2的轉(zhuǎn)化率

n(SO2)

D.增大體系的壓強能提高SO2的反應速率和轉(zhuǎn)化率

【答案】B

【詳解】

A.使用催化劑能降低反應的活化能，使更多的分子成為活化分子，從而增大活化分子的百分數(shù)，加快反應速率,

縮短該反應到達平衡的時間，故A正確；

B.反應吸放熱不確定，移動方向不定，轉(zhuǎn)化率不確定，故B錯誤；

C.提高n(SO2)的值，混合氣中02所占的比例增大，有利于平衡正向移動，從而增大SO2的轉(zhuǎn)化率，故C正確；

D.增大體系的壓強，能增大反應物分子的碰撞次數(shù)，從而提高SO2的反應速率，并促使平衡正向移動，使SO2

的轉(zhuǎn)化率提高，故D正確；

故選Bo

4.（2021.江蘇蘇州市.高二期末）氮是糧食作物生長必需的元素。將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成含氮化合物叫做氨

的固定，主要有自然固氮和人工固氮兩種方式。在高溫、高壓和鐵催化條件下合成氨的人工固氮技術(shù)是20世紀

人類最偉大的成就之一、合成氨反應為：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）AH=—92.4kJ-mo「。對于合成氨

反應，下列有關(guān)說法正確的是

A.反應的AH=E（N三N）+3E（H-H）-2E（N-H）（E表示鍵能）

B.使用催化劑能縮短該反應到達平衡的時間

C.反應的AS>0

D.升高溫度有利于提高N2的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】B

【詳解】

A.反應的焰變等于反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，反應的AH=E（N三N）+3E（H-H）-6E（N-H）（E表示鍵

能），A錯誤；

B.催化劑能加快反應速率而不影響化學平衡，故使用催化劑能縮短該反應到達平衡的時間，B正確；

C.反應后氣體的物質(zhì)的量減少，反應的AS<0,C錯誤；

D.正反應放熱，升高溫度平衡向左移動，升溫不利于提高N2的平衡轉(zhuǎn)化率，D錯誤；

答案選B。

5.（2021?淮北市樹人高級中學高二月考）某溫度下，密閉容器中發(fā)生反應aX（g）+bY（g）簿^cZ（s）+dW（g）,達到

平衡后，保持溫度不變，將容器的容積壓縮到原來容積的一半，當達到新平衡時，物質(zhì)Y的濃度是原來的1.8倍。

則正確的是

A.可逆反應的系數(shù)：a+b>c+dB.壓縮容器的容積時，v（正尸v（逆）

C.達到新平衡時，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率減小D.達到新平衡時，混合物中W的質(zhì)量分數(shù)增大

【答案】D

【詳解】

A.由于壓縮容器的體積為原體積的一半后，反應物Y的濃度變?yōu)樵瓉淼?.8倍，說明Y被消耗了，平衡正向移

動，所以a+b>d,但由于C為固體，所以無法確定a+b和c+d的大小關(guān)系，故A錯誤；

B.壓縮容器容積時，由于平衡正向移動，故v（正）>v（逆），故B錯誤；

C.壓縮容器容積時，由于平衡正向移動，因此反應物X的轉(zhuǎn)化率增大，故C錯誤；

D.壓縮容器容積時，由于平衡正向移動，因此生成物W的質(zhì)量分數(shù)增大，故D正確。

故選D。

6.（2021?江蘇高二期末）“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”需要持續(xù)進行大氣治理，有效處理S。？、NO2等大氣污染物。化學研究

為生產(chǎn)、生活處理廢氣，防止大氣污染做出重要貢獻。已知反應：SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)

AH=_41.8kTmori，標準狀況下，SO2(g)+NO2(g).SO3(s)+NO(g)AH0下列有關(guān)說法第誤的是

A.該反應的AS<0

B.該反應的AH<—41.8kJ-mo『

C.若v(S()2)生成口(叫)消耗，則該反應到達平衡狀態(tài)

D.反應過程中及時分離S03,有利于廢氣的轉(zhuǎn)化

【答案】D

【詳解】

A.S02>NO2、NO都是氣體，SO3為固體，這個反應屬于氣體物質(zhì)的量減少的反應，該反應為貨商減，即AS<0,

故A說法正確；

B.氣體變?yōu)楣腆w需要放出熱量，因此SG>2(g)+NC)2(g).SC)3(s)+NO(g)中的△H<41.8kJ/mol,故B說法

正確；

C.用不同物質(zhì)的反應速率表示達到平衡,要求反應方向是一正一逆,且反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,v(SO。

生成：反應向逆反應方向進行，v(NC)2)消耗：反應向正反應方向進行，因此v(SC>2)生成=v(NC>2)消耗，說明反應達到平

衡，故c說法正確；

D.標準狀況下的反應中SO3為固體，濃度視為常數(shù)，及時分離出固體SO3,化學平衡不移動，對廢氣的轉(zhuǎn)化無

影響，故D說法錯誤；

答案為D。

7.“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”需要持續(xù)進行大氣治理，有效處理SO2、NO2等大氣污染物?；瘜W研究為生產(chǎn)、生活處理廢氣,

防止大氣污染做出重要貢獻。己知反應：SO2(g)+NO2(g),-SO3(g)+NO(g)AH=TL8kTmolT,運用

該反應處理廢氣時有關(guān)說法正確的是

A.增大壓強有利于反應自發(fā)進行B.該反應不能完全消除廢氣

C.降低反應溫度可提高去除效率D.升高反應溫度可提高廢氣轉(zhuǎn)化率

【答案】B

【詳解】

A.增大壓強會使氣體變?yōu)橐后w甚至固體，體現(xiàn)的燧減小，不利于反應自發(fā)，A錯誤；

B.該反應為可逆反應，反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以不能完全消除廢氣，B正確；

C.降低反應溫度會降低反應速率，降低效率，C錯誤；

D.該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，廢氣轉(zhuǎn)化率降低，D錯誤；

綜上所述答案為B。

8.(2021.寧夏大學附屬中學高二月考)在一密閉容器中，反應aX(g)僵為bY(g)達平衡后，保持溫度不變，將

容器體積增大一倍，當達到新的平衡時，Y的濃度是原來的60%,則

A.平衡向正反應方向移動了B.物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率減小了

C.物質(zhì)Y的質(zhì)量分數(shù)降低了D.a>b

【答案】A

【分析】

在一密閉容器中，反應aX(g)峰為bY(g)達平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，若平衡不移動，則Y

的濃度是原來的50%,現(xiàn)達到新的平衡時，Y的濃度是原來的60%,說明平衡正向移動。

【詳解】

A.由以上分析知，平衡向正反應方向移動，故A正確；

B.平衡向正反應方向移動，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率減大，故B錯誤；

C.平衡向正反應方向移動，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率減大，物質(zhì)Y的質(zhì)量分數(shù)增大，故C錯誤；

D.減小壓強平衡向分子數(shù)增大方向移動，即b>a,故D錯誤；

故選A。

9.(2020?江蘇省南菁高級中學高二月考)己知反應3A(g)+B(g).C(s)+4D(g)+Q,圖中a、b表示一定條件下，

D的體積分數(shù)隨時間t的變化情況。若要使曲線b變?yōu)榍€a,可采取的措施是

①增大B的濃度②升高反應溫度③縮小反應容器的體積(加壓)④加入催化劑

A.①②B.①③C.②③D.③④

【答案】D

【分析】

曲線b變?yōu)榍€a,D的體積分數(shù)沒有改變表明平衡狀態(tài)沒有發(fā)生改變，反應時間縮短，反應速率加快。

【詳解】

①增大B的濃度，反應速率增大，平衡向正反應方向移動，不符合題意；

②升高溫度，反應速率加快，平衡向吸熱方向移動，平衡狀態(tài)改變，不符合題意；

③縮小反應容器的體積(加壓)，反應速率加快，又因為反應前后氣體分子總量未發(fā)生變化，所以平衡不移動，符

合題意；

④加入催化劑只影響反應速率，不影響平衡狀態(tài)，平衡不移動，符合題意；

故答案為D。

10.可逆反應A(s)+B(g)U2c(g)AH<0在密閉容器中達到平衡后，改變條件，能使B轉(zhuǎn)化率提高的是

A.保持恒溫恒壓，充入氫氣

B.保持恒溫恒容，充入氨氣

C.其它條件不變時，升高溫度

D.其它條件不變時，加入少量A

【答案】A

【詳解】

A.保持恒溫恒壓，充入氧氣，容器的體積增大，反應物和生成物中氣體的濃度都減小，平衡正向移動，B的轉(zhuǎn)

化率提高，A符合題意；

B.保持恒溫恒容，充入氨氣，雖然氣體的總壓強增大，但反應物和生成物中氣體的濃度都不變，所以平衡不發(fā)

生移動，B的轉(zhuǎn)化率不變，B不符合題意；

C.其它條件不變時，升高溫度，由于正反應為放熱反應，所以平衡向逆反應方向移動，B的轉(zhuǎn)化率降低，C不

符合題意；

D.其它條件不變時，加入少量A,由于A呈固態(tài)，所以反應物和生成物中氣體的濃度都不變，平衡不發(fā)生移動，

B的轉(zhuǎn)化率不變，D不符合題意；

故選A?

11.已知反應：SO2(g)+NO2(g).SO3(g)+NO(g)△”=-41.8kJ?moE,運用該反應處理廢氣時有關(guān)說法正確的是

A.增大壓強有利于反應自發(fā)進行

B.該反應不能完全消除廢氣

C.降低反應溫度可提高去除效率

D.升高反應溫度可提高廢氣轉(zhuǎn)化率

【答案】B

【詳解】

A.反應能否自發(fā)進行應該根據(jù)反應的焰變和燧變進行判斷，壓強不能改變反應的自發(fā)與否，選項A錯誤；

B.該反應為可逆反應，不能徹底反應，且生成物也為有毒氣體，故該反應不能完全消除廢氣，選項B正確；

C.降低反應溫度，平衡正向移動，但反應速率減慢，去除效率降低，選項C錯誤；

D.升高反應溫度，平衡逆向移動，廢氣轉(zhuǎn)化率降低，選項D錯誤；

答案選B。

12.某溫度下，在1L恒容密閉容器中投入2moicO,進行如下反應：2C0(g)脩9CO2(g)+C(s)AH<0,反應圖

像如圖所示，h后，若改變下列條件，下列說法正確的是

A.其他條件不變，增加CO,平衡正向移動，再次平衡時CO轉(zhuǎn)化率減小

B.其他條件不變，縮小反應容器的容積，平衡正向移動，再次平衡時CO濃度減小

C.其他條件不變，升高溫度，平衡正向移動，再次平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大

D.其他條件不變，增加ImolCO和ImolCCh,平衡正向移動

【答案】D

【詳解】

A.增加CO的濃度，平衡正向移動，但由于反應物只有CO,相等于在原平衡基礎上，增大壓強，平衡正向移

動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，A錯誤；

B.縮小反應容器的容積，即增大壓強，平衡正向移動，但由于容器體積縮小，所以CO的濃度會比原平衡時要

大，B錯誤；

C.該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，co的轉(zhuǎn)化率減小，c錯誤；

D.據(jù)圖可知平衡時n(CO2)=0.5mol,則n(CO)=1.0mol,容器體積為1L,所以K=署，增加ImolCO和lmolCO2,

則Q=H<"，所以平衡正向移動，D正確；

2.01.0

綜上所述答案為D。

13.(2021?江蘇常州市?高二期末)CO2催化加氫合成二甲醛過程中主要發(fā)生下列反應：

反應I：2c(g)+6H2(g)<飛CH3OCH3(g)+3H2O(g)AH=-122.5kJgnor'

1

反應H：2CO2(g)+H2(g)<1>CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJgnoF

在恒壓，CO2和H2起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CO的選擇性(CO的選擇性

co的物質(zhì)的量

=反應的雙的物質(zhì)的量X1°%隨溫度的變化關(guān)系如圖。下列說法正確的是

A.T℃時，起始投入2moic02和6m0m2,達到平衡時反應II消耗H2的物質(zhì)的量為0.2mol

B.選擇合適的催化劑，可提高二甲醛的平衡產(chǎn)率

C.該催化條件下合成二甲醛較適宜的溫度為340℃

D.充入一定量的He,可提高二甲醛的產(chǎn)量

【答案】A

【詳解】

A.該溫度下CO的選擇性是25%,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為40%,則反應的11((：02)=40%><211101=0.811101,CO的

co的物質(zhì)的量

選擇性=反應的CC>2的物質(zhì)的量xl00%=25%,因此生成的CO物質(zhì)的量=25%x0.8mol=0.2mol,結(jié)合化學方

程式定量關(guān)系計算反應II消耗氫氣物質(zhì)的量為0.2moLA正確；

B.加入催化劑平衡不移動，不能提高二甲醛的平衡產(chǎn)率，B錯誤；

C由于溫度過低，反應速率太慢，溫度過高，CO選擇性過大，二甲醛的選擇性減小，所以該催化劑條件下合成

二甲醛時較適宜的溫度為260℃,C錯誤；

D.恒壓充入一定量的He,容器體積增大，相當于減壓，反應I和反應II都逆向移動，會減小二甲醛的產(chǎn)量，D

錯誤；

故選Ao

14.現(xiàn)有反應：mA(g)+nB(g)#pC(g),達到平衡后，當升高溫度時，B的轉(zhuǎn)化率變小；當減小壓強時，混合體系

中C的質(zhì)量分數(shù)也減小，貝

⑴該反應的逆反應為熱反應，(填“吸”或“放”)且m+np(填

⑵減壓時，A的質(zhì)量分數(shù)。(填“增大”“減小”或“不變”，下同)

(3)若加入B(體積不變)，則A的轉(zhuǎn)化率,B的轉(zhuǎn)化率o

(4)若B是有色物質(zhì)，A、C均無色，則加入C(體積不變)時混合物顏色_______；而維持容器內(nèi)壓強不變，充入短

氣時，混合物顏色_______(填“變深”“變淺”或“不變”)o

【答案】吸>增大增大減小變深變淺

【詳解】

(1)達到平衡后，當升高溫度時，B的轉(zhuǎn)化率變小，說明溫度升高平衡向逆反應方向移動，則正反應放熱反應，逆

反應為吸熱反應；當減小壓強時，混合體系中C的質(zhì)量分數(shù)也減小，說明減小壓強平衡向逆反應方向移動，則

方程式中反應物的氣體系數(shù)之和大于生成物的氣體系數(shù)之和，即m+n>p,故答案為：吸；

(2)由以上分析知，減壓平衡向逆反應方向移動，則A的質(zhì)量分數(shù)增大，故答案為：增大。

(3)若加入B(體積不變)，反應物B的濃度增大，平衡向正反應方向移動，則A的轉(zhuǎn)化率增大，B加入的多，而轉(zhuǎn)

化的少，則B的轉(zhuǎn)化率反而減小，故答案為：增大；減小。

(4)加入C平衡向逆反應方向移動，B的濃度增大，則顏色加深；而維持容器內(nèi)壓強不變，充入窟氣時，則體系

的體積增大，相當于減小壓強，則平衡向逆反應方向移動，但移動的量遠小于體積增大的因素，則B的濃度減

小，顏色變淺，故答案為：變深；變淺。

15.以下是關(guān)于“外界因素對化學平衡移動影響的實驗研究”的課題，回答問題：

(1)影響化學平衡因素的界定：化學平衡發(fā)生移動的本質(zhì)原因是,所以影響化學平衡的因素可以從分析影

響速率的因素入手。

a.V(正)4(逆)b.V(正)和V(逆)都增大c.V(正)和V(逆)都減小

(2)研究的思路與方法

①研究對象的選擇，現(xiàn)有以下可逆反應：

A.2NO2(g)^N2O4(g)AH<0B.FeCh+3KSCN^Fe(SCN)3+3KCl

其中，A適合于研究對平衡的影響，B適合于研究對平衡的影響。

a.濃度b.壓強c.溫度d.催化劑

②研究方法：采用控制其他因素不變，改變其中一個因素的方法，并進行對比實驗。

(3)單一因素對化學平衡移動影響的實驗研究：

①濃度：將FeCb與KSCN反應后所得的混合液分為2等份，分別加入濃FeCb溶液和NaOH固體，觀察現(xiàn)象。

現(xiàn)象：加入濃FeCb溶液后的混合溶液紅色_______，加入NaOH固體后，混合溶液的紅色_______。

②溫度：將密封并相互連通的盛有NO2的兩個玻璃球，一個放人熱水中，另一個放入冷水中?，F(xiàn)象：放入熱水

中的球內(nèi)紅棕色_______；放入冷水中的球內(nèi)紅棕色_______o

【答案】aabcac變深變淺變深變淺

【詳解】

（1）化學平衡狀態(tài)的特征為V（正）=V（逆），所以化學平衡發(fā)生移動的本質(zhì)原因是正逆反應速率不相等，即V（正）

W（逆），選a；

（2）①反應2NO2（g）UN2CU（g）AH<0中，反應前后氣體體積不相等，反應為放熱反應，則溫度、壓強、濃度都會

影響化學平衡，但是催化劑不影響平衡，所以反應A適合于研究溫度、壓強、濃度對平衡應的影響，即abc正確;

反應FeCb+3KSCNuFe（SCN）3+3KCl在溶液中進行，壓強和催化劑不影響平衡，而溫度和濃度會影響平衡，所

以B適合研究溫度、壓強對平衡的影響，即ab正確；

（3）①將FeCb與KSCN反應后所得的混合液分為2等份，加入濃FeCb溶液后，鐵離子濃度增大，平衡向著正向

移動，則混合溶液紅色變深；加入NaOH固體后，氫氧根離子與鐵離子反應生成難溶物氫氧化鐵，則溶液中鐵離

子濃度減小，混合溶液紅棕色變淺，。

②由于反應2NO2（g）UN2O4（g）AHO為放熱反應，放入熱水中，溫度升高，平衡向著逆向移動，二氧化氮濃度

增大，球內(nèi)紅棕色變深；放入冷水中，平衡向著正向移動，二氧化氮濃度減小，則球內(nèi)紅棕色變淺。

16.（2021?江蘇省南京市第十二中學高二月考）氫氣是合成氨的重要原料，合成氨反應的熱化學方程式如下：

N2（g）+3H2（g）#2NH3（g）A/7=-92.4kJ-mol'o

（1）當合成氨反應達到平衡后，改變某一外界條件（不改變N2、抵和NH3的量），反應速率與時間的關(guān)系如圖1所

示，圖中t3時引起平衡移動的條件可能是—，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是—=

V

Illit1

::①逆）::

IIIII

礴）：：：：

Io6hhhtsUt

圖I

（2）溫度為T°C時，將1molN2和2molH2放入容積為0.5L的密閉容器中，充分反應后測得N2的平衡轉(zhuǎn)化率為

50%o則反應在T°C時的平衡常數(shù)為一。

（3）圖2表示工業(yè)合成氨反應隨條件改變，平衡體系中氨氣體積分數(shù)的變化趨勢，當橫坐標為壓強時，變化趨勢

正確的是（填序號，下同）—，當橫坐標為溫度時，變化趨勢正確的是。

氨

氣

含

量

%

a

O

圖2

【答案】升局溫度t2?t34ca

【詳解】

(l)t3時改變外界條件，正逆反應速率均增大，且逆反應速率大于正反應速率，說明平衡逆向移動，該反應正向為

放熱反應，升高溫度使正逆反應速率均增大且平衡逆向移動，而增大壓強會使平衡正向移動；tl時改變外界條件,

平衡正向移動，t5時改變外界條件，平衡不發(fā)生移動，因此平衡混合物中NH3的含量最高的一段時間是t2?t3,

故答案為：升高溫度；t2?t3；

(2)溫度為rc時，將1molN2和2molH2放入容積為0.5L的密閉容器中，反應方程式為

N2(g)+3H2(g),-J2NH3(g),充分反應后測得N2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時

c(N2)=2mol/L-2mol/Lx50%=1mol/L,c(H2)=4mol/L-3mol/L=1mol/L,c(NH3)=2mol/L,則反應在T℃時的平衡常數(shù)

K『NH)一22

-3--；

C(N2)XC(H2)W

⑶N2(g)+3H2(g)==*2NH3(g)正向為氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，氨氣的含量增大，曲線c

符合；該反應正向為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，氨氣的含量降低，曲線a符合，故答案為：c；a。

17.二氧化碳催化加氫合成乙烯在環(huán)境保護、資源利用、戰(zhàn)略需求等方面具有重要意義。CO2和H2在鐵系催化

劑作用下發(fā)生化學反應：

I.2CO2(g)+6H2(g)#C2H4(g)+4H2O(g)AHi

II.CO2(g)+H2(g)#CO(g)+H2O(g)AH2>0

(1)一定條件下反應I能自發(fā)進行原因是。

(2)在密閉容器中通入ImolCCh和3mO1H2,在鐵系催化劑作用下進行反應，CCh的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度和壓強的變

①O.IMPa下，200℃~550℃時反應以(填“I”或“II”)為主，原因是=

②圖點M坐標為(350,70),此時乙烯的選擇性為?(選擇