2018届二轮复习化学反应速率和化学平衡课件（101张）（全国通用） 101页

专题六 化学反应速率和化学平衡 考纲要求 考点归纳 高考示例 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。 考点一　化学反应速率及影响因素 2017课标Ⅲ,28;2014课标Ⅰ,9;2014课标Ⅱ,26 考点二　化学平衡及影响因素 2017课标Ⅰ,28;2017课标Ⅱ,27;2017课标Ⅲ,28;2016课标Ⅰ,27 考点三　化学平衡常数及相关计算 2017课标Ⅰ,28;2017课标Ⅲ,28;2016课标Ⅰ,27;2016课标Ⅲ,27 热点题型　有关化学反应速率和化学平衡的 图像 2017课标Ⅱ,27;2017课标Ⅲ,28;2016课标Ⅰ,27;2016课标Ⅱ,27 高考导航 总纲目录 考点一 化学反应速率及影响因素 考点二 化学平衡及影响因素 考点三 化学平衡常数及相关计算 热点题型突破 4 有关化学反应速率和化学平衡的图像 考点一　化学反应速率及影响因素 主干回扣 1.化学反应速率的计算方法 (1)公式法: v = 　　　     。 (2)比例关系法:化学反应速率之比等于 　　　     之比。 答案　(1)   　(2)化学计量数 2.影响化学反应速率的因素 内因(主要因素):反应物的性质 外因(次要因素): (1)浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率 　　　     。 由于固体、纯液体在反应中可视为浓度不变,故增加其量并不能改变反 应速率。 (2)温度:其他条件不变时, 　　　     温度,化学反应速率加快。 (3)压强:其他条件不变时,对于有气体参加的反应,增大压强,化学反应速 率 　　　     。 (4)催化剂:其他条件不变时,加入催化剂,化学反应速率 　　　     。 答案　(1)加快　(2)升高　(3)加快　(4)加快 3.正误判断,正确的划“√”,错误的划“ ✕ ”。 (1)随着反应的进行,化学反应速率一定逐渐减小   (　　) (2)增大压强,化学反应速率一定加快   (　　) (3)对于可逆反应,加入催化剂,降低反应所需的活化能,同等程度地提高 正、逆反应速率,反应的Δ H 也随之改变   (　　) (4)对于放热的可逆反应,其他条件不变,降低温度,正、逆反应速率都减 小,反应放出的热量不变   (　　) (5)对于可逆反应,恒容时充入稀有气体,正、逆反应速率都减小    (    　) (6)对于Δ H <0的反应,升高温度, v 正 增大的程度大于 v 逆 增大的程度 (   　) 答案　(1) ✕ 　(2) ✕ 　(3) ✕ 　(4) ✕ 　(5) ✕ 　(6) ✕ 1.反应4A(g)+5B(g)   4C(g)+6D(g)在5 L的密闭容器中进行,30 min后, C的物质的量增加了0.30 mol。下列叙述正确的是   (　　) A.30 min内A的平均反应速率是0.010 mol·L -1 ·min -1 B.容器中D的物质的量一定增加了0.45 mol C.容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6 D.容器中A的物质的量一定增加0.30 mol 典题精练 题组一　化学反应速率的计算及应用 答案    B     v (C)=   =0.002 mol·L -1 ·min -1 ,因为反应速率之比等于化 学计量数之比,所以 v (A)= v (C)=0.002 mol·L -1 ·min -1 ,故A项错误;C的物质 的量增加了0.30 mol,根据化学方程式4A(g)+5B(g)   4C(g)+6D(g)可 知,生成D的物质的量为0.45 mol,故B项正确;30 min后,容器中A、B、C、 D的物质的量之比与物质的投入量及转化率有关,不一定为4∶5∶4∶6, 故C项错误;C的物质的量增加了0.30 mol,根据化学方程式4A(g)+5B(g)   4C(g)+6D(g)可知,参加反应的A的物质的量为0.30 mol,即A减少 0.30 mol,故D项错误。 2.某温度时,在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲 线如图所示。   (1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为 　　　　　　　　　     　　　     。 (2)反应开始至2 min,Z的平均反应速率为 　　　　　     。 (3)反应开始至2 min,用X、Y表示的平均反应速率分别为 　　　　          、 　　　　　     。 (4)5 min后,Z的生成速率 　　　     (填“大于”“小于”或“等于”)Z 的分解速率。 答案　(1)3X+Y   2Z　(2)0.05 mol·L -1 ·min -1 (3)0.075 mol·L -1 ·min -1 　0.025 mol·L -1 ·min -1 　(4)等于 解析　(1)由图像可知反应的化学方程式为Y+3X   2Z。(2) v (Z)=   =   =0.05 mol·L -1 ·min -1 。(3)据 v (X)∶ v (Y)∶ v (Z)=3∶1∶ 2可知: v (X)=   v (Z)=   × 0.05 mol·L -1 ·min -1 =0.075 mol·L -1 ·min -1 , v (Y)=   v (Z)=   × 0.05 mol·L -1 ·min -1 =0.025 mol·L -1 ·min -1 。(4)5 min后反应达到平衡状态, 故Z的生成速率与分解速率相等。 易错提醒　计算化学反应速率的易错点 (1)利用公式 v (B)=   =   计算反应速率时,若给出的是物质的量 变化值,要转化为物质的量浓度的变化值。 (2)同一反应用不同物质表示反应速率时,其数值之比等于物质的量(浓 度)变化值之比,与初始物质的量(浓度)无关。 题组二　化学反应速率的影响因素 3.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH 3 COCH 3 +Br 2   CH 3 COCH 2 Br+ HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。通过测定溴的颜色消失所 需的时间来确定反应速率 v (Br 2 )。在一定温度下,获得如下实验数据: 实验序号 初始浓度 c /(mol·L -1 ) 溴颜色消失 所需时间/s CH 3 COCH 3 HCl Br 2 ① 0.80 0.20 0.001 0 290 ② 1.60 0.20 0.001 0 145 ③ 0.80 0.40 0.001 0 145 ④ 0.80 0.20 0.002 0 580 下列分析实验数据所得出的结论不正确的是   (　　) A.增大 c (CH 3 COCH 3 ), v (Br 2 )增大 B.实验②和③的 v (Br 2 )相等 C.增大 c (HCl), v (Br 2 )增大 D.增大 c (Br 2 ), v (Br 2 )增大 答案    D　A项,比较实验①、②的数据知,增大 c (CH 3 COCH 3 ), v (Br 2 )增 大,正确;B项,比较实验②和③的数据知, c (Br 2 )相等,溴颜色消失所需时 间也相等,则溴的反应速率相等,正确;C项,比较实验①、③的数据知,增 大 c (HCl), v (Br 2 )增大,正确;D项,比较实验①、④的数据可知,增大 c (Br 2 ), v (Br 2 )不变,错误。 4.可逆反应 m A(g)+ n B(g)   p C(g)+ q D(g)的 v - t 图像如图甲所示;若其他 条件不变,只在反应前加入合适的催化剂,则其 v - t 图像如图乙所示。   现有下列叙述: ① a 1 = a 2 　② a 1 < a 2 　③ b 1 = b 2 　④ b 1 < b 2 　⑤ t 1 > t 2 　⑥ t 1 = t 2 　⑦图甲与图乙 中阴影部分的面积相等　⑧与图甲相比,图乙中阴影部分面积较大 则下列各项中正确的组合为   (　　) A.②③⑤⑦　　B.②④⑥⑧ C.②④⑤⑦　　D.②③⑥⑧ 答案    C　催化剂能加快反应速率, a 1 、 a 2 为两种条件下用A表示的初始 正反应速率,则 a 1 < a 2 ,故①错误、②正确;加入催化剂,达到平衡时的反应 速率大,所以 b 1 < b 2 ,故③错误、④正确;使用催化剂可缩短达到化学平衡 的时间,则 t 1 > t 2 ,故⑤正确、⑥错误;阴影部分的面积为反应物A的浓度的 变化量,平衡状态没有改变,则阴影部分面积相同,故⑦正确、⑧错误。 5.某小组拟在同浓度Fe 3+ 的催化下,探究H 2 O 2 溶液的浓度对H 2 O 2 分解反 应速率的影响。限选试剂与仪器:30% H 2 O 2 溶液、0.1 mol·L -1 Fe 2 (SO 4 ) 3 溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒 表、恒温水浴槽、注射器。 (1)写出本实验中H 2 O 2 分解的化学方程式并标明电子转移的方向和数 目:       。 (2)设计实验方案:在不同H 2 O 2 溶液浓度下,测定 　　　　　　　　　     (要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。   (4)参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体 积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。 (3)设计实验装置,完成如下装置示意图。 答案　(1)   或   (2)收集相同体积的氧气所需的时间或者相同时间内所收集氧气的体积 (3)   　　　　物理量 实验序号　　　     V (H 2 O 2 )/mL V (H 2 O)/mL V (O 2 )/mL 时间/s 1 b c e d 2 c b e f (4) 解析　(4)要达到实验目的,应保证催化剂的浓度相同,双氧水的浓度不 同,故实验时要确保加入双氧水溶液与水的总体积相同,通过改变二者 的体积,可拟定不同双氧水浓度对反应速率影响的实验方案。 考点二　化学平衡及影响因素 主干回扣 1.化学平衡状态的2个“标志” (1) v (正) 　　　     v (逆) ≠ 0。 (2)“变量”不变:某“物理量”若是随反应进行而改变,当该“物理 量” 　　　     时,表明反应达到平衡状态。 答案　(1)=　(2)不变 2.化学平衡的影响因素 勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等), 平衡就向着能够 　　　     这种改变的方向移动。 (1)升高温度时,平衡向 　　　     反应方向移动。 (2) 　　　     反应物浓度,平衡向反应物浓度减小的方向移动。 (3) 　　　     压强时,平衡向气体体积缩小的方向移动。 (4)平衡发生移动的根本原因是外界条件的改变破坏了原平衡体系,使 v (正) ≠ v (逆)。 ①当 v (正) 　　　     v (逆)时,平衡向正反应方向移动。 ②当 v (正) 　　　     v (逆)时,平衡向逆反应方向移动。 答案　减弱　(1)吸热　(2)增大　(3)增大     (4)①>　②< 3.正误判断,正确的划“√”,错误的划“ ✕ ”。 (1)对于反应2SO 2 (g)+O 2 (g)   2SO 3 (g)    Δ H <0,当SO 2 和SO 3 的浓度相等 时,反应达到化学平衡状态   (　　) (2)平衡正向移动时,反应物的转化率一定提高,Δ H 的数值一定变化   (　　) (3)平衡发生移动时,若正反应进行的程度增大,正反应速率一定比原平 衡正反应速率大   (　　) (4)在其他条件不变时,增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态   (    　) (5)在其他条件不变时,升高温度一定会破坏可逆反应的平衡状态   (    　) (6)增加反应物的量,平衡正向移动,该反应物的转化率减小   (　　) 答案　(1) ✕ 　(2) ✕ 　(3) ✕ 　(4) ✕ 　(5)√　(6) ✕ 1.(2017江西五校一模,15)工业上可采用CO和H 2 合成甲醇,发生的反应为 CO(g)+2H 2 (g)   CH 3 OH(g)    Δ H <0,若该反应在绝热、恒容的密闭容 器中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到 t 1 时刻达到平衡状态 的是   (　　)   典题精练 题组一　化学平衡状态的判断 答案    C     t 1 时刻 v 正 最大,之后随反应进行速率发生变化,说明反应未达 到平衡,A错误;容器的容积不变,气体的总质量不变,则混合气体的密度 始终不变,B错误;该反应的正反应为放热反应,在绝热容器中随反应进 行,体系温度升高,化学平衡常数减小,达到平衡后,温度不变,平衡常数不 变,C正确;对于固定的反应,焓变是固定的, t 1 时刻不一定为平衡状态,D错 误。 2.一定温度下,可逆反应2NO 2   2NO+O 2 在恒容密闭容器中进行,达到 平衡状态的标志是   (　　) ①单位时间内生成 n mol O 2 的同时生成2 n mol NO 2 ; ②单位时间内生成 n mol O 2 的同时生成2 n mol NO; ③混合气体的密度不再改变的状态; ④混合气体的颜色不再改变的状态; ⑤密闭容器中压强不再改变的状态; ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。 A.②③⑤⑥　　B.①④⑤⑥ C.①③④⑥　　D.全部 答案    B　单位时间内生成 n mol O 2 ,同时生成2 n mol NO 2 ,说明 v 正 = v 逆 ,达 到平衡状态,故①正确;无论反应是否达到平衡状态,生成 n mol O 2 的同 时必然生成2 n mol NO,故②错误;容器体积不变,气体质量不变,所以密 度始终不变,故③错误;混合气体的颜色不再改变,说明NO 2 气体的浓度 不变,达到平衡状态,故④正确;反应前后气体的化学计量数之和不相等, 当达到平衡时,气体的压强不变,故⑤正确;反应前后气体的化学计量数 之和不相等,当达到平衡时,气体的物质的量不变,则混合气体的平均相 对分子质量不再改变,故⑥正确。 3.4NH 3 (g)+4NO(g)+O 2 (g)   4N 2 (g)+6H 2 O(g)    Δ H =-1 646 kJ·mol -1 ,在 一定温度下的恒压密闭容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是   (　　) A.4 v 逆 (N 2 )= v 正 (O 2 ) B.混合气体的密度保持不变 C. c (N 2 )∶ c (H 2 O)∶ c (NH 3 )=4∶6∶4 D.单位时间内断裂4 mol N—H键的同时断裂4 mol   键 答案    B　A项,当 v 逆 (N 2 )=4 v 正 (O 2 )时,反应达到平衡状态;B项,反应过程 中,气体体积可变,气体质量不变,则密度可变,当气体密度不变时,反应达 到平衡;C项,不能说明 v 正 = v 逆 ,故不能判断反应是否达到平衡;D项,单位时 间内断裂12 mol N—H键的同时断裂4 mol   键,反应才达到平衡 状态。 方法归纳　判断化学平衡状态的方法——“逆向相等,变量不变”   题组二　化学平衡的移动 4.(2017湖南长沙一模,13)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)   2Z(g)    Δ H >0,经60 s达到平衡,生 成0.4 mol Z。下列说法正确的是       (　　) A.60 s内反应速率 v (X)=0.05 mol/(L·s) 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     v (X)=   v (Z)= ×   =0.005 mol/(L·s),A错误;其他条件不 变,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大,B错误;其他条件不变, 若初始投入2 mol X和2 mol Y,相当于对原容器减压,平衡逆向移动,则 物质Y的转化率减小,C正确;其他条件不变,将容器体积变为4 L,平衡逆 向移动,Z的平衡浓度小于原来的一半,D错误。 5.(2017安徽合肥一模,10)在密闭容器中进行反应:X(g)+2Y(g)   2Z(g)     Δ H >0,下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是   (　　)   答案    C　该反应的正反应为吸热反应,压强不变时,升高温度,平衡向 正反应方向移动,X的转化率增大,Z的体积分数增大;该反应的正反应为 气体分子数减小的反应,温度不变时,增大压强,平衡向正反应方向移动, X的转化率增大,C项正确,A、B项均错误;平衡常数 K 只与温度有关,D项 错误。 6.下图表示可逆反应A(g)+3B(g)   2C(g)    Δ H <0达到平衡后,改变某 一反应条件,反应速率随时间变化的情况,根据曲线判断下列说法中正 确的是   (　　)   A. t 1 时降低了温度,平衡向正反应方向移动 B. t 1 时增大了压强,平衡向正反应方向移动 C. t 1 时增大了A的浓度,同时减小了C的浓度,平衡向正反应方向移动 D. t 1 时可能使用了催化剂 答案    C　根据图像可知, t 1 时刻正反应速率突然增大,达到新平衡后正 反应速率比原平衡时小,说明 t 1 时刻逆反应速率减小,不可能是改变了温 度、压强或使用了催化剂。 方法归纳　分析条件改变对化学平衡影响的思维模式   考点三　化学平衡常数及相关计算 主干回扣 1.化学平衡常数 (1)化学平衡常数的数学表达式 在一定条件下,可逆反应 a A(g)+ b B(g)   c C(g)+ d D(g)达到化学平衡时, K = 　　　　　     。 (2)化学平衡常数表示的意义:平衡常数可以反映可逆反应进行的程度, K 值 　　　     ,反应进行越完全,反应物转化率 　　　     ,反之则 　　          。 (3)影响因素: K 只是 　　　     的函数,如果正反应为吸热反应,温度升高, K 值 　　　     ;如果正反应为放热反应,温度升高, K 值 　　　     。 答案　(1)   　 (2)越大　越高　越低     (3)温度　增大　减小 2.化学平衡常数的应用 (1)判断可逆反应进行程度的大小   (2)判断可逆反应是否平衡及不平衡时反应进行的方向 对于可逆反应 m A(g)+ n B(g)   p C(g)+ q D(g),在一定温度下的任意时 刻: Q c =     (3)判断反应的热效应 热效应的判断   (4)计算反应物的转化率 依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓 度),从而计算反应物的转化率。 答案　(1)越大　越大　越小　越小　(2)<　=　>     (3)吸热　放热　放热　吸热 3.正误判断,正确的划“√”,错误的划“ ✕ ”。 (1)对于可逆反应:CaCO 3 (s)   CaO(s)+CO 2 (g),其平衡常数 K = c (CO 2 )   (　　) (2)化学平衡常数发生改变,化学平衡一定发生移动   (　　) (3)化学平衡发生移动,化学平衡常数一定改变   (　　) (4)其他条件不变,使用不同的催化剂,反应的平衡常数不变   (　　) (5)反应A(g)+3B(g)   2C(g)达平衡后,温度不变,增大压强,平衡正向移 动,平衡常数 K 值增大   (　　) (6)H 2 (g)+I 2 (g)   2HI(g)平衡常数为 K 1 ,HI(g)     H 2 (g)+   I 2 (g)平衡常 数为 K 2 ,则 K 1 · K 2 =1   (　　) (7)化学平衡常数只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关;温 度越高,化学平衡常数越大   (　　) (8) K =   ,温度升高, K 增大,则CO 2 (g)+H 2 (g)   CO(g)+H 2 O(g)     Δ H >0   (　　) 答案　(1)√　(2)√　(3) ✕ 　(4)√　(5) ✕ 　(6) ✕ 　(7) ✕ 　(8) ✕ 1.(2017福建宁德质检,13)在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定 量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)   Ni(CO) 4 (g),已知 该反应的平衡常数与温度的关系如下表。 典题精练 题组一　化学平衡常数的应用 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5 × 10 4 2 1.9 × 10 -5 下列说法正确的是   (　　) A.上述生成Ni(CO) 4 (g)的反应为吸热反应 B.25 ℃时反应Ni(CO) 4 (g)   Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为0.5 C.在某条件下达到平衡,测得Ni(CO) 4 、CO浓度均为0.5 mol·L -1 ,则此时 温度高于80 ℃ D.80 ℃达到平衡时,保持体积不变,往体系中充入少量的Ni(CO) 4 ,再次达 到平衡后CO的体积分数减小 答案    D　A项,根据表格中数据可知,随着温度的升高,平衡常数减小, 因此正反应是放热反应,故错误;B项,Ni(s)+4CO(g)   Ni(CO) 4 (g)的化 学平衡常数的表达式为 K 1 =   ,Ni(CO) 4 (g)   Ni(s)+4CO(g)的 化学平衡常数的表达式为 K 2 =   , K 2 =1/ K 1 =1/(5 × 10 4 )=2 × 10 -5 ,故错 误;C项,化学平衡常数为0.5/0.5 4 =8>2,因此温度低于80 ℃,故错误;D项, 相当于增大压强,再次达到平衡后CO的体积分数减小,故正确。 2.在体积为2 L的恒容密闭容器中通入0.6 mol 的CO和H 2 的混合气体,在 不同温度下反应CO(g)+2H 2 (g)   CH 3 OH(g)    Δ H <0达到平衡,平衡时 CH 3 OH的体积分数随起始 n (CO)∶ n (H 2 )的变化关系如图所示。则下列 结论正确的是   (　　)   A.由图像可推知,反应温度 T 2 > T 1 B.同一温度,增大压强,平衡右移, 平衡常数 K 增大 C.同一温度,当 a =0.5时,CO转化率最高 D.对于状态Ⅰ和Ⅱ,若再向体系中充入He, 重新达到平衡后,二者的平衡 体系中CH 3 OH的浓度相等 答案    D    Δ H <0,说明该反应是放热反应,升温平衡逆向移动,甲醇体积 分数减小,则 T 2 < T 1 ,故A错误;平衡常数只与温度有关,温度不变, K 不变,故 B错误;CO的转化率随   的减小而增大,故最高点时CO的转化率不 是最高的,故C错误;对于状态Ⅰ和Ⅱ,CH 3 OH的体积分数相等,若再向体 系中充入He,恒温恒容条件下总压增大,分压不变,平衡不移动,故D正 确。 归纳总结　化学平衡常数的应用 (1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。 (2)化学平衡常数表示反应进行的程度,不表示反应的快慢,即化学反应 速率快, K 值不一定大。 (3)关系 反应①,平衡常数为 K 1 反应②,平衡常数为 K 2 a.若反应③与反应①互为逆反应,则 K 3 =   b.若反应④=反应① × 2,则 K 4 =   c.若反应⑤=反应①+反应②,则 K 5 = K 1 × K 2 d.若反应⑥=反应①-反应②,则 K 6 =   3.相同温度下,在三个2 L的恒容容器中,均发生反应A(g)+3B(g)   2C (g),5 min后各容器反应达平衡状态,其中甲容器中A的物质的量为0.4 mol。反应前各物质的物质的量(mol)见下表。下列说法正确的是   (   　) 题组二　化学平衡的计算 A B C 甲 1 3 0 乙 0 0 2 丙 1.5 4.5 1 A.乙中5 min内C的反应速率为0.16 mol·L -1 ·min -1 B.达到平衡时,丙中A的浓度是甲中的2倍 C.丙中反应的平衡常数大于甲中反应的平衡常数 D.达到平衡时,甲、乙两容器中C的物质的量百分含量相等 答案    D　甲容器中 A(g)+3B(g)   2C(g) 起始量(mol)　　 1　　3　　　 0 变化量(mol)　　 0.6　 1.8　　 1.2 平衡量(mol)　　 0.4　 1.2　　 1.2 甲、乙容器中达到的平衡状态为等效平衡,所以5 min内乙容器中消耗C 的物质的量为0.8 mol, v (C)=   =0.08 mol·L -1 ·min -1 ,故A项错误;丙 容器中的压强大于甲容器,相对于甲容器,平衡正向移动,则丙中A的浓 度比甲容器中的2倍小,故B项错误;甲、丙中的反应温度相同,平衡常数 相同,故C项错误;乙容器和甲容器达到相同的平衡状态,达到平衡时, 甲、乙两容器中C的物质的量百分含量相等,故D项正确。 4.(2017辽宁铁岭协作体四联,17)已知:3CH 4 (g)+2N 2 (g)   3C(s)+4NH 3 (g)    Δ H >0。在700 ℃、CH 4 与N 2 在不同物质的量之比[ n (CH 4 )/ n (N 2 )]时 CH 4 的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是   (　　)   A. n (CH 4 )/ n (N 2 )越大,CH 4 的平衡转化率越高 B. n (CH 4 )/ n (N 2 )不变时,若升温,NH 3 的体积分数会增大 C.b点对应的平衡常数比a点的大 D.b点对应的NH 3 的体积分数约为26% 答案    B　由图像可知 n (CH 4 )/ n (N 2 )越大,CH 4 的平衡转化率越低,A不正 确; n (CH 4 )/ n (N 2 )不变时,升温,平衡正向移动,NH 3 的体积分数会增大,B正 确;a点与b点温度相同,平衡常数相同,C不正确;b点时, n (CH 4 )/ n (N 2 )=0.75, CH 4 的平衡转化率为22%,设起始时 n (N 2 )= a mol,则 　　　　　3CH 4 (g)　+　2N 2 (g)   3C(s)　+　4NH 3 (g) 始/mol　　0.75 a 　     a 　　 0 转/mol　　0.165 a 　　 0.11 a 　　 0.22 a 平/mol　　0.585 a 　　 0.89 a 　　 0.22 a 平衡时NH 3 的体积分数=   × 100% ≈ 13%,D 不正确。 5.利用反应CO(g)+2H 2 (g)   CH 3 OH(g)    Δ H 合成清洁能源CH 3 OH,CO 的平衡转化率与温度的关系如图所示:   (1)该可逆反应的正反应的Δ H 　　　     0;A、B、C三点平衡常数 K A 、 K B 、 K C 的大小关系是 　　　　　     ;压强 p 1 　　     p 2 (填“>”“<”或 “=”);在 T 1 和 p 2 条件下,由D点到B点过程中,正、逆反应速率之间的关 系: v 正 　　　     v 逆 (填“>”“<”或“=”)。 (2)若在恒温恒容条件下进行上述反应,能表示该可逆反应达到平衡状 态的是 　　　     (填序号)。 a.CO物质的量保持不变 b.单位时间内消耗CO的浓度和生成甲醇的浓度相等 c.混合气体的压强不再变化 d.混合气体的密度不再变化 (3)在2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和4 mol H 2 ,在 p 2 和 T 2 条件下经10 min达到平衡状态(C点),在该条件下, v (CH 3 OH)= 　　　　　     ;平衡常 数 K 为 　　　     。 答案　(1)<     K A = K B > K C 　<　> (2)ac　(3)0.05 mol·L -1 ·min -1 　1 解析　(1)从图像中可以看出,压强不变时,随着温度升高,CO的平衡转 化率降低,说明正反应是放热反应。 K 只与温度有关,A、B两点温度相 同,故 K A = K B ;C点较B点温度升高,平衡逆向移动, K 减小,故 K B > K C 。温度 相同时,增大压强,CO的平衡转化率增大,故 p 1 < p 2 ;D点到B点(未平衡状态 到平衡状态),反应正向进行,故正反应速率大于逆反应速率。(2)CO的 物质的量不变,说明反应达到平衡状态,a正确;单位时间内消耗CO的浓 度和生成甲醇的浓度必然相等,b错误;混合气体的压强不变,说明反应达 到平衡状态,c正确;混合气体的密度始终不变,d错误。(3) v (CH 3 OH)= v (CO)=[(2 mol × 0.5)/2 L]/10 min=0.05 mol·L -1 ·min -1 ; 转化浓度/mol·L -1 　　 0.5　　1　　 0.5 平衡浓度/mol·L -1 　　 0.5　　1　 　0.5 K = c (CH 3 OH)/[ c (CO)· c 2 (H 2 )]= =1。 　　　　　　　　　　CO(g)+2H 2 (g)   CH 3 OH(g) 起始浓度/mol·L -1 　　 1　　 2　　 0 方法总结　化学平衡计算的思维模式 (1)解题步骤 ①写出有关化学平衡的化学方程式。 ②确定各物质的起始量、转化量、平衡量。 ③根据已知条件列方程式进行相关计算。 (2)解题模式——“三段式思维法” 如反应 m A(g)+ n B(g)   p C(g)+ q D(g),令A、B的起始物质的量分别为 a mol、 b mol,达到平衡后,A的消耗量为 mx mol,容器容积为 V L。 m A(g)　+     n B(g)   p C(g)　+     q D(g) n 始 /mol　     a 　      b 　　 0　　 0 n 转 /mol　     mx 　     nx 　      px 　      qx n 平 /mol　     a - mx 　      b - nx 　      px 　      qx 则有: ① K =   ② c 平 (A)=   mol·L -1 ③ α (A)=   × 100%, α (A)∶ α (B)=   ∶   =   ④ φ (A)=   × 100% ⑤   =   ⑥   =   g·L -1 ⑦   =   g·mol -1 热点题型突破4　有关化学反应速率和化学平衡的图像 题型特点 　　以化学反应速率与化学平衡图像为载体考查化学平衡的相关知识 是历年课标高考的压轴题型, 题目难度一般较大,所占分值较高。此类 试题常以图像的形式给出部分条件,主要考查化学反应速率的定量计 算、外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响、化学平衡常数的计 算及应用、转化率的计算等。 典例     (2017贵州高三质量检测,14)一定条件下,向密闭容器中充入一定 量的NH 3 。反应2NH 3 (g)   N 2 (g)+3H 2 (g)达到平衡时,N 2 的体积分数与 温度、压强的关系如图所示,下列说法正确的是   (　　)   A.a点时,NH 3 的转化率为25% B.达到平衡时,2 v 正 (NH 3 )=3 v 逆 (H 2 ) C.b、c两点对应的平衡常数: K b > K c D.压强: p 1 > p 2 破题关键 　(1)利用“三段式”列出起始量、转化量、平衡量。 (2)明确反应的特点,分析温度、压强对化学平衡的影响。 答案    A 解析　设起始充入NH 3 的物质的量为 x mol,a点时生成N 2 y mol,利用三 段式计算: 　　　　　　　　　　　2NH 3 (g)   N 2 (g)+3H 2 (g) 起始物质的量(mol)　      x 　　 0　　 0 转化物质的量(mol)　　 2 y 　      y 　　 3 y 平衡物质的量(mol)　     x -2 y 　     y 　　 3 y 则   =0.1,整理得 x =8 y ,故a点时NH 3 的转化率为   × 100%=   × 100%=25%,A项正确;达到平衡时,3 v 正 (NH 3 )=2 v 逆 (H 2 ),B项错误;该反应 的正反应是吸热反应,温度越高,平衡常数越大,故 K b < K c ,C项错误;该反应 的正反应是气体分子数增大的反应,温度相同时,压强减小,平衡正向移 动,N 2 的体积分数增大,结合图像知, p 1 < p 2 ,D项错误。 方法归纳 　化学反应速率和化学平衡图像题的解题模型 1.审题 审明各物质的状态(有无固体、液体),明确气体分子数的变化(变大、变 小、不变),正反应是吸热还是放热。 2.析题——找准解题的突破口 看图像→   3.解题——掌握分析的方法 (1)三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看 v (正)、 v (逆)的相对 大小;三看化学平衡移动的方向。 (2)先拐先平数值大:在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的曲线 先达到平衡,说明该曲线对应的反应速率快,表示温度较高、有催化剂 或压强较大等。 (3)定一议二:当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个 量的关系,有时还需要做辅助线。 (4)想规律做判断:联想化学反应速率影响因素、化学平衡移动规律,将 图像与原理结合,对照得出结论。 4.检查——正确解题的保证。 最后要对照试题进行检查,避免失误。 1.(2017河南郑州第一次质量检测,14)一定条件下向某密闭容器中通入 0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体,图1表示各物质的物质的 量浓度随时间的变化,图2表示速率随时间的变化, t 2 、 t 3 、 t 4 、 t 5 时刻各改 变一种条件,且改变的条件均不同。若 t 4 时刻改变的条件是压强,则下列 说法错误的是   (　　)   题组集训 A.若 t 1 =15 s,则前15 s的平均反应速率 v (C)=0.004 mol·L -1 ·s -1 B.该反应的化学方程式为3A(g)   B(g)+2C(g) C. t 2 、 t 3 、 t 5 时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应 物浓度 D.B的起始物质的量为0.04 mol 答案    C　由题图1知,前15 s内Δ c (C)=0.11 mol·L -1 -0.05 mol·L -1 =0.06 mol ·L -1 ,则 v (C)=   =0.004 mol·L -1 ·s -1 ,A项正确。由题图1知,A为反应 物,C为生成物,且A与C的化学计量数之比为(0.15-0.06)∶(0.11-0.05)= 3∶2,由题图2知, t 4 时刻改变压强,平衡不移动,故该反应在反应前后气体 分子数不变,从而推出B为生成物,反应的化学方程式为3A(g)   B(g)+ 2C(g),B项正确。由题图2知, t 2 时刻,一个速率瞬时不变,另一个速率瞬时 增大,则改变的条件为增大反应物浓度或增大生成物浓度; t 5 时刻,正、 逆反应速率同时但不同倍数增大,则改变的条件应为升高温度,C项错 误。由题图1知,平衡时 c (B)=0.05 mol·L -1 ,结合反应的化学方程式知,前 15 s内,Δ c (B)=0.03 mol·L -1 ,故B的起始浓度为0.05 mol·L -1 -0.03 mol·L -1 = 0.02 mol·L -1 ,结合A或C的起始通入量和起始浓度可知,容器的体积为2 L, 故B的起始物质的量为0.02 mol·L -1 × 2 L=0.04 mol,D项正确。 2.(2016四川理综,6)一定条件下,CH 4 与H 2 O(g)发生反应:CH 4 (g)+H 2 O(g) CO(g)+3H 2 (g)。设起始   = Z ,在恒压下,平衡时CH 4 的体积分数 φ (CH 4 )与 Z 和 T (温度)的关系如图所示。下列说法正确的是   (　　) A.该反应的焓变Δ H >0 B.图中 Z 的大小为 a >3> b C.图中X点对应的平衡混合物中   =3 D.温度不变时,图中X点对应的平衡在 加压后 φ (CH 4 )减小 答案    A　A项,根据图像可知, Z 相同时,温度升高, φ (CH 4 )减小,说明平衡 右移,则正反应是吸热反应,该反应的焓变Δ H >0,故正确;B项,温度一定 时, Z 增大,平衡右移, φ (CH 4 )减小,则 a <3< b ,故错误;C项,X点对应的起始 混合物中 =3,由于反应时消耗 n (H 2 O)∶ n (CH 4 )=1∶1,则平衡时   >3,故错误;D项,加压后X点对应的平衡左移, φ (CH 4 )增大,故错 误。 3.(2017湖北武汉4月调研,11)一定温度下,密闭容器中发生反应:2SO 2 (g) +O 2 (g)   2SO 3 (g)    Δ H <0,测得 v 正 (SO 2 )随反应时间( t )的变化如图所 示。下列有关说法正确的是   (　　) A. t 2 时改变的条件是:只加入一定量的SO 2 B.在 t 1 时平衡常数 K 1 大于 t 3 时平衡常数 K 3 C. t 1 时平衡混合气的   大于 t 3 时平衡混合气的   D. t 1 时平衡混合气中 SO 3 的体积分数等于 t 3 时 平衡混合气中 SO 3 的体积分数 答案    D     t 2 时,如果只加入一定量的SO 2 ,达到新的平衡后,速率大于原 来的速率,A错误; t 1 、 t 3 时刻的温度相同,平衡常数相等,B错误;两平衡为 等效平衡,平衡混合气的平均摩尔质量相同,故C错误,D正确。 4.(2017江苏单科,10)H 2 O 2 分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时 不同条件下H 2 O 2 浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是   (    　)     A.图甲表明,其他条件相同时,H 2 O 2 浓度越小,其分解速率越快 B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H 2 O 2 分解速率越快 C.图丙表明,少量Mn 2+ 存在时,溶液碱性越强,H 2 O 2 分解速率越快 D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn 2+ 对H 2 O 2 分解速率的影响大 答案    D　A项,由图甲看出,相同时间内,起始 c (H 2 O 2 )越大,H 2 O 2 的浓度 变化量越大,即分解速率越快,错误;B项,由图乙看出,NaOH溶液浓度越 大,即pH越大,H 2 O 2 分解速率越快,错误;C项,由图丙看出,0.1 mol·L -1 NaOH溶液中H 2 O 2 分解速率比1.0 mol·L -1 NaOH溶液快,错误;D项正确。 5.(2017河南豫北质量评估,20节选)汽车尾气处理催化装置中涉及的反 应之一为:2NO(g)+2CO(g)   N 2 (g)+2CO 2 (g)    Δ H <0。研究表明:在使 用等质量的催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了 分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某科研小 组设计了以下三组实验: 实验 编号 T ( K ) NO初始浓度 (mol·L -1 ) CO初始浓度 (mol·L -1 ) 催化剂的比表面积 (m 2 ·g -1 ) Ⅰ 400 1.00 × 10 -3 3.60 × 10 -3 82 Ⅱ 400 1.00 × 10 -3 3.60 × 10 -3 124 Ⅲ 450 1.00 × 10 -3 3.60 × 10 -3 124 根据下列坐标图,计算前5 s内用N 2 表示的反应速率: 　　　　　　　     ; 并在图中画出上表中实验Ⅱ、Ⅲ条件下混合气体中NO浓度随时间变 化的曲线(标明各条曲线的实验编号)。   答案　9 × 10 -5 mol·L -1 ·s -1   解析    根据图像可知,NO的起始浓度为1.00 × 10 -3 mol·L -1 ,平衡浓度为 0.10 × 10 -3 mol·L -1 ,则5 s内其浓度变化量为0.90 × 10 -3 mol·L -1 , v (NO)=0.90 × 10 -3 mol·L -1 ÷ 5 s=1.8 × 10 -4 mol·L -1 ·s -1 , v (N 2 )=   v (NO)=9 × 10 -5 mol·L -1 ·s -1 。与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ中催化剂的比表面积大,反应速率快,达到平衡所需的时 间短,但平衡状态相同。与实验Ⅱ相比,实验Ⅲ的温度高,反应速率快,达 到平衡所需的时间短;该反应的Δ H <0,升高温度时,平衡逆向移动,平衡 时反应物NO的浓度大。 真题回访 1.(2017课标Ⅰ,28节选)(3)H 2 S与CO 2 在高温下发生反应:H 2 S(g)+CO 2 (g)   COS(g)+H 2 O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO 2 与0.40 mol H 2 S充入 2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 ①H 2 S的平衡转化率 α 1 = 　　　　     %,反应平衡常数 K = 　　　　     。 ②在620 K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H 2 S的转化率 α 2      　　　     α 1 ,该反应的Δ H 　　　　     0。(填“>”“<”或“=”) ③向反应器中再分别充入下列气体,能使H 2 S转化率增大的是 　　　          (填标号)。 A.H 2 S　　B.CO 2 　　C.COS　　D.N 2 解析　(3)①反应前后气体体积不变,则平衡后水的物质的量为(0.10 mol+0.40 mol) × 0.02=0.01 mol,利用三段式: 　　　　　H 2 S(g)　+　CO 2 (g)   COS(g)　+　H 2 O(g) 起始　　0.40 mol　　0.10 mol　　0　　 0 转化　　0.01 mol　　0.01 mol　　0.01 mol　　0.01 mol 平衡　　0.39 mol　　0.09 mol　　0.01 mol　　0.01 mol 则H 2 S的平衡转化率 α 1 = × 100%=2.5%。 平衡常数 K =   ≈ 2.8 × 10 -3 。 答案　(3)①2.5　2.8 × 10 -3 ②>　>　③B ②由610 K到620 K,水的物质的量分数增大,说明平衡正向移动,则H 2 S的 转化率增大,正反应吸热,Δ H >0。 ③A项,再充入H 2 S,H 2 S转化率会减小,错误;B项,再充入CO 2 ,平衡正向移 动,H 2 S转化率增大,正确;C项,充入COS,平衡逆向移动,H 2 S转化率减小, 错误;D项,充入N 2 ,平衡不移动,H 2 S转化率不变,错误。 2.(2017课标Ⅱ,27,14分)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(C 4 H 10 )脱氢制1-丁烯(C 4 H 8 )的热化学方程式如下:   反应①的Δ H 1 为 　　　     kJ·mol -1 。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　温度升高反应速率加快　丁 烯高温裂解生成短链烃类 解析　(1)结合已知信息运用盖斯定律,由②-③可得①,故 Δ H 1 =[-119- (-242)] kJ·mol -1 =123 kJ·mol -1 ;由图(a)可知温度一定时压强由0.1 MPa变成 x MPa,平衡转化率增大,对反应①而言,减小压强平衡正向移动,平衡转化 率增大,故 x 小于0.1;升高温度或减小压强可使反应①的平衡正向移动, 丁烯的平衡产率提高,故选择A、D。 3.(2017课标Ⅲ,28节选)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As 2 S 3 、 As 2 O 5 、H 3 AsO 3 、H 3 AsO 4 等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题: (1)画出砷的原子结构示意图 　　　　　　　　　　　     。 (2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As 2 S 3 )制成浆状,通入O 2 氧化,生成 H 3 AsO 4 和单质硫。写出发生反应的化学方程式 　　　　　　　　　     　　　　　　　     。该反应需要在加压下进行,原因是 　　　　　　     　　　　　　　　     。 (4)298 K时,将20 mL 3 x mol·L -1 Na 3 AsO 3 、20 mL 3 x mol·L -1 I 2 和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:As   (aq)+I 2 (aq)+2OH - (aq)   As   (aq)+2I - (aq)+H 2 O(l)。溶液中 c (As   )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 - )=2 v (As   ) c. c (As   )/ c (As   )不再变化 d. c (I - )= y mol·L -1 ② t m 时, v 正 　　　     v 逆 (填“大于”“小于”或“等于”)。 ③ t m 时 v 逆 　　　     t n 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 　　　　　     。 答案　(1)   (2)2As 2 S 3 +5O 2 +6H 2 O   4H 3 AsO 4 +6S 增加反应物O 2 的浓度,提高As 2 S 3 的转化速率 (4)①a、c　②大于　③小于     t m 时生成物浓度较低 ④   (mol·L -1 ) -1 解析　(1)As为第四周期ⅤA族元素,故原子结构示意图为   。 (2)根据题给信息可写出:2As 2 S 3 +5O 2 +6H 2 O   4H 3 AsO 4 +6S。加压有利 于增大O 2 的浓度,提高As 2 S 3 的转化速率。 (4)①平衡时,各物质浓度保持不变,故a、c正确。由于未标明 v (I - )和 v (As   )的方向,所以b错误。d项, c (I - )=2 c (As   )=2 y mol·L -1 时才可说明反应 达平衡状态。 ② t m 时,反应尚未达到平衡,且反应正向进行,故 v 正 > v 逆 。 ③随着反应正向进行,生成物浓度逐渐增大,故 v 逆 逐渐增大,则 t m 时 v 逆 小 于 t n 时 v 逆 。 ④根据题给信息,原溶液混合后体积扩大为原来的3倍,故 c (As   )、 c (I 2 ) 均为 x mol·L -1 。根据三段式: As   (aq)+I 2 (aq)+2OH - (aq)   As   (aq)+2I - (aq)+H 2 O(l) c 始 /mol·L -1 　　     x 　　     x 　　　 0　　　 0 c 转 /mol·L -1 　　     y 　　     y 　　      y 　　　2 y c 平 /mol·L -1 　     x - y 　　 x - y 　　      y 　　　2 y 若平衡时溶液的pH=14,则 c (OH - )=1 mol·L -1 , K =   =   (mol·L -1 ) -1 。 4.(2016课标Ⅰ,27节选)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr 3+ (蓝紫色)、Cr(OH   (绿色)、Cr 2   (橙红色)、Cr   (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: (2)Cr   和Cr 2   在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L -1 的Na 2 CrO 4 溶液中 c (Cr 2   )随 c (H + )的变化如图所示。   ①用离子方程式表示Na 2 CrO 4 溶液中的转化反应 　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　     。 ②由图可知,溶液酸性增大,Cr   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Cr   的平衡转化率减小,则该反应的Δ H 　　　　     0(填“大于”“小于”或“等于”)。 答案　(2)①2Cr   +2H +   Cr 2   +H 2 O ②增大　1.0 × 10 14 ③小于 解析　(2)①Na 2 CrO 4 溶液中的转化反应为2Cr   +2H +   Cr 2   +H 2 O。 ②酸性增大,平衡右移,Cr   的平衡转化率增大。由题图知,A点 c (Cr 2   ) =0.25 mol·L -1 , c (Cr   )=(1.0-0.25 × 2)mol·L -1 =0.5 mol·L -1 , c (H + )=1.0 × 10 -7 mol·L -1 ,则平衡常数 K =   =   =1.0 × 10 14 。 ③升温,Cr   的平衡转化率减小,说明平衡左移,即正反应为放热反 应,Δ H <0。 5.(2016课标Ⅲ,27节选)(3)在不同温度下,NaClO 2 溶液脱硫、脱硝的反应 中SO 2 和NO的平衡分压 p c 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Cl   +2S     2S   +Cl - 的平衡常数 K 表达式为 　　　　　     　　　     。 (4)如果采用NaClO、Ca(ClO) 2 替代NaClO 2 ,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 　　　　     　　　　　　　　　　　　     。 答案　(3)①减小 ②   (4)①形成CaSO 4 沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO 2 转化率提高 解析　(3)①由图像可知,升高温度,气体的平衡分压增大,说明平衡逆向 移动,平衡常数减小。(4)①采用Ca(ClO) 2 脱硫,反应生成CaSO 4 沉淀,平衡 向产物方向移动,SO 2 转化率提高。 6.(2016课标Ⅱ,27,14分)丙烯腈(CH 2   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(CH 2   CHCHO)和乙腈(CH 3 CN)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(C 3 H 3 N)和副 产物丙烯醛(C 3 H 4 O)的热化学方程式如下: ①C 3 H 6 (g)+NH 3 (g)+   O 2 (g)   C 3 H 3 N(g)+3H 2 O(g)    Δ H =-515 kJ·mol -1 ②C 3 H 6 (g)+O 2 (g)   C 3 H 4 O(g)+H 2 O(g) Δ H =-353 kJ·mol -1 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　　B.平衡常数变大 C.副反应增多　　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、降低压强　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　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)判断反应自发进行的趋势可从熵变和焓变两方面考虑,反应 ①和②的熵变不大,但焓变均较大,这是导致两个反应在热力学上趋势 均很大的主要原因。根据影响平衡移动的因素可知,提高丙烯腈平衡产 率(即使反应①的平衡右移)的条件可以是降低温度、降低压强。在影 响反应速率的外界因素中,催化剂的影响最大,且不同的反应一般使用 的催化剂也不同,因此催化剂是提高丙烯腈反应选择性的关键因素。 (2)温度升高,反应①的平衡常数变小,反应的活化能不变,高于460 ℃时, 丙烯腈产率降低的原因可能是催化剂的活性降低、副反应增多,A、C 正确。 (3)由反应①可知 n (NH 3 )∶ n (O 2 )∶ n (C 3 H 6 )=1∶1.5∶1,由于O 2 在空气中所 占体积分数约为   ,所以理论上进料气氨、空气、丙烯的体积比 V (NH 3 ) ∶ V (空气)∶ V (C 3 H 6 ) ≈ 1∶(1.5 × 5)∶1=1∶7.5∶1。