大單元四　第十一章　第50講　化學反應速率與化學平衡圖像分類突破

化學反應速率與化學平衡圖像分類突破單擊此處輸入你的副標題，請盡量言簡意賅的闡述觀點。1.了解化學反應速率、化學平衡圖像的常見類型。2.通過解答不同類型圖像問題，初步建立解答化學反應速率、化學平衡相關圖像問題的思維模型。復習目標分析、解答化學反應速率與化學平衡圖像題的三個步驟第一步：看圖像一看面——橫坐標、縱坐標代表的量(如縱坐標是反應物百分含量，還是反應物的轉化率等)，確定坐標值與化學量的正變與負變關系。二看線——曲線的走向、變化趨勢(斜率大小、升與降、平與陡、漸變與突變、連續(xù)與斷變、轉折等)，同時對走勢有轉折變化的曲線，要分段進行分析，找出各段曲線的變化趨勢及含義。例如，升高溫度，v吸增加得多，v放增加得少；增大反應物濃度，v正突變，v逆漸變。三看點——起點(分清反應物、生成物。濃度減小的是反應物，濃度增大的是生成物，一般生成物多數以原點為起點)，終點(終點是否達到平衡)，轉折點(轉折點前后影響的主要因素不同)等；此外還有頂點、拐點、交叉點、平衡點等都要認真分析。四看輔助線——要不要作等溫線、等壓線，討論單變量。五看量——一般標出具體數值的量在解題中都會用到。第二步：想規(guī)律在看清圖的基礎上，根據坐標x軸的變化，確定y軸的變化，結合外因對化學反應速率、化學平衡的影響因素分析變化的本質原因。第三步：作判斷看條件(T，p，c)1.在一密閉容器中發(fā)生反應：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH＜0，達到平衡后，只改變某一個條件時，反應速率與反應時間的關系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是______(填字母，下同)。A.t0～t1

B.t1～t2C.t2～t3

D.t3～t4E.t4～t5

F.t5～t6一、反應進程類圖像(橫坐標為時間t)ACDF根據圖示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6時間段內，v正、v逆相等，反應處于平衡狀態(tài)。(2)判斷t1、t3、t4時刻分別改變的一個條件。A.增大壓強

B.減小壓強C.升高溫度

D.降低溫度E.加催化劑

F.充入氮氣t1時刻_____；t3時刻_____；t4時刻______。CEBt1時，v正、v逆同時增大，且v逆增大的更快，平衡向逆反應方向移動，所以t1時改變的條件是升溫；t3時，v正、v逆同時增大且增大程度相同，平衡不移動，所以t3時改變的條件是加催化劑；t4時，v正、v逆同時減小，且v正減小的更快，平衡向逆反應方向移動，所以t4時改變的條件是減小壓強。(3)依據(2)中的結論，下列時間段中，氨的百分含量最高的是____。A.t0～t1

B.t2～t3C.t3～t4

D.t5～t6A根據圖示知，t1～t2、t4～t5時間段內平衡均向逆反應方向移動，則NH3的含量均比t0～t1時間段內的低，所以t0～t1時間段內NH3的百分含量最高。(4)如果在t6時刻，從反應體系中分離出部分氨，t7時刻反應達到平衡狀態(tài)，請在圖中畫出反應速率的變化曲線。答案t6時刻分離出部分NH3，v逆立刻減小，而v正逐漸減小，在t7時刻二者相等，反應重新達到平衡，據此可畫出反應速率的變化曲線。在分析v－t圖像時，要特別注意反應速率的變化，即v正、v逆是都增大了還是都減小了(條件改變的瞬間，v正、v逆的起點與原平衡點不重合)，還是一個增大(或減小)而另一個不變(條件改變的瞬間，v正、v逆中不變的那個，起點與原平衡點重合)。2.已知：反應為mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)。(1)T1

T2，正反應為

反應。<放熱(2)p1

p2，正反應為氣體體積

的反應。<增大(3)圖中

使用催化劑；或者增大壓強，此時m＋n

p＋q。a＝3.現將一定量N2O4氣體充入恒容密閉容器中，控制反應溫度為T1℃[N2O4(g)2NO2(g)

ΔH>0]，c(N2O4)隨t(時間)變化曲線如圖，畫出0～t2時段，c(NO2)隨t變化曲線。保持其他條件不變，改變反應溫度為T2(T2＞T1)，再次畫出0～t2時段，c(NO2)隨t變化趨勢的曲線。答案根據反應N2O4(g)

2NO2(g)，NO2的改變量是N2O4的兩倍，從N2O4的曲線可知其達到平衡時減少了0.03mol·L－1，則NO2從0升高到平衡時的0.06mol·L－1，即可畫出曲線；該反應ΔH>0，保持其他條件不變，隨著溫度的升高，平衡正向移動，且反應速率增大，達到平衡的時間縮短，即可畫出曲線。4.對于反應2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323K和343K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。(1)343K時反應的平衡轉化率α＝____%。平衡常數K343K＝________(保留2位小數)。220.02溫度越高，反應速率越快，達到平衡的時間越短，則a點所在曲線代表343K時SiHCl3的轉化率變化，b點所在曲線代表323K時SiHCl3的轉化率變化。343K時反應的平衡轉化率α＝22%。設起始時SiHCl3(g)的濃度為1mol·L－1，則有

2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)起始/(mol·L－1)

1

0

0轉化/(mol·L－1)

0.22

0.11

0.11平衡/(mol·L－1)

0.78

0.11

0.11(2)在343K下：要提高SiHCl3轉化率，可采取的措施是_______________；要縮短反應達到平衡的時間，可采取的措施有____________、_________________。及時移去產物改進催化劑提高反應物壓強(3)比較a、b處反應速率大小：va_______vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應速率v＝v正－v逆＝－

，k正、k逆分別為正、逆反應速率常數，x為物質的量分數，計算a處的

＝______(保留1位小數)。大于1.3溫度越高，反應速率越快，a點溫度為343K，b點溫度為323K，故反應速率：va>vb。反應速率v＝v正－v逆＝

－

，則有v正＝

，v逆＝

，343K下反應達到平衡狀態(tài)時v正＝v逆，即

＝

，經計算可得SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物質的量分數分別為0.78、0.11、0.11，則有k正×0.782＝k逆×0.112，a處SiHCl3的平衡轉化率α＝20%，此時SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物質的量分數分別為0.8、0.1、0.1，此類圖像一般縱坐標表示物質的量、濃度、百分含量、轉化率，橫坐標表示反應時間。解題的關鍵是找轉折點。(1)轉折點之前，用外因對速率的影響分析問題，用“先拐先平數值大”的規(guī)律判斷不同曲線表示溫度或壓強的大小。(2)轉折點之后是平衡狀態(tài)或平衡移動，解題時要抓住量的變化，找出平衡移動的方向，利用化學平衡移動原理推理分析。5.反應：aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)

ΔH二、恒溫(恒壓)線圖像

結論a＋b

c＋d，ΔH

0a＋b

c＋d，ΔH

0>>>>6.在一恒容的密閉容器中充入0.1mol·L－1CO2、0.1mol·L－1CH4，在一定條件下發(fā)生反應：CH4(g)＋CO2(g)

2CO(g)＋2H2(g)，測得CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖，下列有關說法不正確的是A.上述反應的ΔH<0B.壓強：p4>p3>p2>p1C.壓強為p4、溫度為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√由圖像可知，壓強一定時，溫度越高，CH4的平衡轉化率越高，故正反應為吸熱反應，ΔH>0，A項錯誤；該反應為氣體分子總數增加的反應，壓強越大，甲烷的平衡轉化率越小，故壓強：p4>p3>p2>p1，B項正確；壓強為p4、溫度為1100℃時，甲烷的平衡轉化率為80.00%，故平衡時各物質的濃度分別為c(CH4)＝0.02mol·L－1，c(CO2)＝0.02mol·L－1，c(CO)＝0.16mol·L－1，c(H2)＝0.16mol·L－1，平衡常數K＝

≈1.64，C項正確；壓強為p4時，y點未達到平衡，此時v正>v逆，D項正確。此類圖像的縱坐標為某物質的平衡濃度或轉化率，橫坐標為溫度或壓強，解答此類問題，要關注曲線的變化趨勢，有多個變量時，注意控制變量，即“定一議二”。7.一定條件下，反應：6H2(g)＋2CO2(g)

C2H5OH(g)＋3H2O(g)的數據如圖所示。下列說法正確的是A.該反應的ΔH＞0B.達平衡時，v正(H2)＝v逆(CO2)C.b點對應的平衡常數K值大于c點D.a點對應的H2的平衡轉化率為90%三、投料比—轉化率相關圖像√升高溫度，CO2的平衡轉化率減小，平衡向左移動，正反應為放熱反應，ΔH＜0，A項錯誤；達平衡時，v正(H2)＝3v逆(CO2)，B項錯誤；升溫，平衡左移，b點溫度高，其平衡常數小，C項錯誤。8.采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu-Mn合金)，利用CO和H2制備二甲醚(DME)。主反應：2CO(g)＋4H2(g)

CH3OCH3(g)＋H2O(g)副反應：CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)測得反應體系中各物質的產率或轉化率與催化劑的關系如圖所示。2.0(1)改變投料比相當于增加一種反應物的濃度，另一種反應物的轉化率升高，而自身的轉化率降低。(2)當按化學反應方程式的計量數之比投入反應物，各組分的平衡轉化率相同，平衡時產物的體積分數最大。在反應過程中，斷裂和形成的化學鍵相同(6)下列措施既能提高反應物的平衡轉化率，又能增大生成C40H10的反應速率的是____(填標號)。a.升高溫度b.增大壓強c.加入催化劑a由反應歷程可知，該反應為吸熱反應，升溫，反應正向進行，提高了平衡轉化率，反應速率也加快，a符合題意；該反應為正向體積增大的反應，加壓，反應逆向進行，降低了平衡轉化率，b不符合題意；加入催化劑，平衡不移動，不能提高平衡轉化率，c不符合題意。10.[2021·全國乙卷，28(3)]McMorris測定和計算了在136～180℃范圍內下列反應的平衡常數Kp。2NO(g)＋2ICl(g)

2NOCl(g)＋I2(g)

Kp12NOCl(g)

2NO(g)＋Cl2(g)

Kp2①由圖可知，NOCl分解為NO和Cl2，反應的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。大于結合圖可知，溫度越高，

越小，lgKp2越大，即Kp2越大，說明升高溫度平衡2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g)正向移動，則NOCl分解為NO和Cl2反應的ΔH大于0。②反應2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝________(用Kp1、Kp2表示)；該反應的ΔH________0(填“大于”或“小于”),寫出推理過程：__________________。Kp1·Kp2大于由圖可知：lgKp2(T′)－lgKp2(T)>|lgKp1(T′)－lgKp1(T)|＝lgKp1(T)－lgKp1(T′)，則：lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)]，即K(T′)>K(T)，因此該反應正反應為吸熱反應，即ΔH大于0五、多重平衡的復雜圖像11.二甲醚(CH3OCH3)是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ挠袡C化工產品和潔凈燃料。CO2加氫制二甲醚的反應體系中，主要發(fā)生反應的熱化學方程式為反應Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)

CO(g)＋H2O(g)

ΔH＝＋41.2kJ·mol－1反應Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g)

ΔH＝－49.5kJ·mol－1反應Ⅲ：2CH3OH(g)

CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH＝－23.5kJ·mol－1在2MPa，起始投料

＝3時，CO2的平衡轉化率及CO、CH3OCH3、CH3OH的平衡體積分數隨溫度變化如圖所示。下列有關說法正確的是A.反應2CO2(g)＋6H2(g)

CH3OCH3(g)＋

3H2O(g)的ΔH＝－73.0kJ·mol－1B.圖中X表示COC.為提高二甲醚的產率，需要研發(fā)在低溫區(qū)

的高效催化劑D.溫度從553K上升至573K時，反應Ⅰ消耗

的CO2少于反應Ⅱ生成的CO2√由蓋斯定律知：反應Ⅱ×2＋Ⅲ得反應：2CO2(g)＋6H2(g)

CH3OCH3(g)＋3H2O(g)

ΔH＝2×(－49.5kJ·mol－1)＋(－23.5kJ·mol－1)＝－122.5kJ·mol－1，A錯誤；升高溫度，反應Ⅰ正向進行，則CO的平衡體積分數應增大，故Y表示CO，B錯誤；由圖可知，溫度從553K上升至573K時，反應Ⅰ消耗的CO2大于反應Ⅱ生成的CO2，D錯誤。(1)在多重平衡體系中，某物質的平衡濃度，是所有有關反應的平衡濃度，對各相關反應的平衡常數都滿足。(2)在計算某反應的平衡常數時，要善于選特殊點計算。只要溫度不變，這個平衡常數值可以運用于平衡曲線上的任何一點，選取多曲線的交點，往往能簡化計算。課時精練1.(2022·廣東，13)恒容密閉容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)

BaS(s)＋4H2O(g)在不同溫度下達平衡時，各組分的物質的量(n)如圖所示。下列說法正確的是A.該反應的ΔH<0B.a為n(H2O)隨溫度的變化曲線C.向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動D.向平衡體系中加入BaSO4，H2的平衡轉化率增大√12345678910111213141234567891011121314從圖示可以看出，平衡時升高溫度，氫氣的物質的量減少，則平衡正向移動，說明該反應的正反應是吸熱反應，即ΔH＞0，故A錯誤；由A項分析知隨著溫度升高平衡正向移動，水蒸氣的物質的量增加，而a曲線表示的物質的物質的量幾乎不隨溫度變化而變化，故B錯誤；容器體積固定，向容器中充入惰性氣體，沒有改變各物質的濃度，平衡不移動，故C正確；BaSO4是固體，向平衡體系中加入BaSO4，不能改變其濃度，因此平衡不移動，氫氣的平衡轉化率不變，故D錯誤。2.(2022·浙江1月選考，19)在恒溫恒容條件下，發(fā)生反應A(s)＋2B(g)

3X(g)，c(B)隨時間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是A.從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內該化學反應的平均速率B.從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時的瞬時速率C.在不同時刻都存在關系：2v(B)＝3v(X)D.維持溫度、容積、反應物起始的量不變，向反應體系中加入催

化劑，c(B)隨時間變化關系如圖中曲線乙所示√12345678910111213143.將4molH2和2molCO通入1L的反應器中，一定條件下發(fā)生反應：2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)

ΔH，其中CO的平衡轉化率隨溫度、壓強的變化關系如圖所示，下列說法正確的是A.ΔH>0B.p1<p2C.X點和Y點對應的化學平衡常數K(X)<K(Y)D.在p2和316℃時，若將6molH2和2molCO通入容

器中，則平衡時CO的平衡轉化率大于50%√12345678910111213141234567891011121314由圖可知，壓強一定時，溫度越高，CO的平衡轉化率越低，說明升高溫度，平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應，即ΔH＜0，故A錯誤；正反應為氣體體積減小的反應，溫度一定時，增大壓強，平衡向正反應方向移動，CO的平衡轉化率增大，故壓強：p1＞p2，故B錯誤；X點和Y點對應的溫度相同，則化學平衡常數K(X)＝K(Y)，故C錯誤；在p2和316℃時，若將6molH2和2molCO通入容器中，相當于在原平衡的基礎上增大氫氣的濃度，平衡向正反應方向移動，CO的轉化率增大，故CO的平衡轉化率應大于50%，故D正確。4.還原CoO制備Co可通過下列兩個反應實現：Ⅰ.CoO(s)＋H2(g)

Co(s)＋H2O(g)Ⅱ.CoO(s)＋CO(g)

Co(s)＋CO2(g)723K下，在初始壓強相同(均為12.0kPa)的甲、乙兩密閉容器中分別發(fā)生反應Ⅰ、反應Ⅱ，得到部分氣體的分壓隨時間的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是1234567891011121314A.甲容器中，10～40min內用H2表示的平均反應速率v(H2)＝0.15kPa·min－1B.增大起始時容器的壓強，CoO的平衡轉化率增大C.此條件下，選擇CO還原CoO的效率更高D.723K時，反應Ⅱ的平衡常數Kp＝119√根據題給反應方程式，反應前后氣體系數之和相等，增大起始時壓強，平衡不移動，CoO的平衡轉化率不變，故B錯誤；根據兩個圖像可知，CO還原CoO的速率1234567891011121314更快，達到平衡時間更短，CO還原CoO達到平衡時，CO2分壓為11.9kPa，起始壓強為12.0kPa，說明CO還原CoO轉化更徹底，因此選擇CO還原CoO的效率更高，故C正確；12345678910111213145.某溫度下，在容積為2L的剛性固定容器中加入1mol環(huán)戊烯(

)和1molI2發(fā)生可逆反應

(g)＋I2(g)

(g)＋2HI(g)

ΔH>0，實驗測得容器內壓強隨時間的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是A.0～2min內，環(huán)戊烯的平均反應速率為

0.10mol·L－1·min－1B.環(huán)戊烯的平衡轉化率為50%C.高溫低壓有利于提高環(huán)戊烯的平衡轉化率D.該溫度下，反應的平衡常數為K＝2√1234567891011121314平衡時，壓強增大0.25倍，消耗0.5mol環(huán)戊烯，其平衡轉化率為50%，B正確；該反應為吸熱反應，且生成物中氣體的系數之和大于反應物中氣體系數之和，升高溫度、減小壓強有利于提高環(huán)戊烯的平衡轉化率，C正確；123456789101112131412345678910111213146.在密閉容器中充入1molCO和1molNO，在一定條件下發(fā)生反應2NO(g)＋2CO(g)

N2(g)＋2CO2(g)，測得NO的平衡轉化率與溫度及壓強的關系如圖所示。實驗測得，v正＝k正c2(NO)·c2(CO)，v逆＝k逆c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數)，下列說法錯誤的是A.達到平衡后，僅升高溫度，k正增大的倍數小于k逆

增大的倍數B.若密閉容器體積為1L，在p1壓強下，b點C.NO的物質的量：b點>a點D.逆反應速率：a點>c點√12345678910111213147.(2024·合肥模擬)25℃時，向恒容容器中加入A發(fā)生反應：①2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)；②2NO2(g)

N2O4(g)。反應體系中N2O5、NO2、O2的分壓隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A.曲線C表示NO2的分壓隨時間的變化曲線B.25℃時，反應②的壓強平衡常數Kp＝C.當O2、N2O4的分壓相等時，反應②中的NO2轉化率

為12.5%D.t1min后，保持溫度和體積不變，再充入NO2(g)，則O2(g)的分壓增大√1234567891011121314起始時刻N2O5分壓為40kPa，發(fā)生反應①完全轉化為二氧化氮和氧氣，氧氣分壓為20kPa，二氧化氮發(fā)生反應②部分轉化為四氧化二氮，平衡時二氧化氮分壓為16kPa，A、B、C分別為N2O5、NO2、O2的分壓隨時間t的變化曲線，A錯誤；

2NO2(g)

N2O4(g)起始分壓/kPa

80

0變化分壓/kPa

64

32平衡分壓/kPa

16

321234567891011121314某時刻O2、N2O4的分壓相等為20kPa時：

2NO2(g)

N2O4(g)起始分壓/kPa

80

0變化分壓/kPa

40

20平衡分壓/kPa

40

20二氧化氮的轉化率為50%，C錯誤；t1min后，保持溫度和體積不變，再充入NO2(g)引起②化學平衡發(fā)生移動，由勒夏特列原理知體系中總的物質的量依然增大，O2(g)的物質的量不變，氧氣分壓減小，D錯誤。12345678910111213148.含氮化合物在生活、生產、研究領域至關重要。我國學者在容積不變的剛性容器中按投料比

＝1發(fā)生反應2H2(g)＋2NO(g)

N2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－664.1kJ·mol－1，不同催化劑條件下，反應相同時間測得NO轉化率與溫度的關系如圖所示。且研究表明該反應v＝kcm(H2)·c2(NO)，其中k為速率常數。下列說法錯誤的是A.當使用催化劑乙時，溫度高于350℃NO轉化率下降

是由于反應放熱，達到平衡后，升高溫度使平衡逆

向移動B.使用催化劑甲比使用催化劑乙正反應的活化能更低C.對于反應2H2(g)＋2NO(g)

N2(g)＋2H2O(g)，其他

條件不變，加壓使平衡正向移動D.T1℃的初始速率為v0，當H2轉化率為60%時，反應速率為0.064v0，由此可知m＝1√1234567891011121314當使用催化劑乙時，溫度低于350℃時，催化劑的活性隨溫度升高逐漸增強，反應速率加快，NO轉化率也增大，溫度高于350℃時，催化劑活性降低甚至失去活性，反應速率下降，導致NO轉化率下降，A錯誤；1234567891011121314單位時間內，使用催化劑甲比使用催化劑乙反應速率快，NO轉化率高，則使用催化劑甲比使用催化劑乙正反應的活化能更低，B正確；設初始一氧化氮和氫氣的物質的量均為1mol，容器體積為1L，則初始一氧化氮和氫氣的濃度均為1mol·L－1，v0＝k×1m×12＝k，當H2轉化率為60%時，c(H2)＝0.4mol·L－1，c(NO)＝0.4mol·L－1，此時的反應速率為0.064v0，則有0.064v0＝k×0.4m×0.42＝v0×0.4m×0.42，解得m＝1，D正確。9.(2023·湖南校聯(lián)考模擬)向1L的恒容密閉容器中加入1molX和2molY，發(fā)生反應：X(g)＋2Y(g)

2Z(g)，X的轉化率α隨溫度T的變化如圖所示(圖中不同溫度下的轉化率是第5min數據)。下列說法正確的是A.300℃時，0～5min內平均反應速率v(Z)＝

0.3mol·L－1·min－1B.b、c點對應的v逆(Y)大小關系：b>cC.c點時，反應消耗pmolX(p<1)，同時消耗2pmolZD.若將容器體積縮小為0.5L，則c點溫度下的α(X)減小√1234567891011121314a點時，X的轉化率為30%，此時生成的Z為0.6mol，Z的平均反應速率為0.12mol·L－1·min－1，A錯誤；c點達平衡，反應消耗pmolX，同時消耗2pmolZ，C正確；c點溫度下，壓縮體積，即增大壓強，平衡正向移動，α(X)增大，D錯誤。123456789101112131410.(2023·江蘇鹽城統(tǒng)考模擬)焦爐煤氣(主要成分：CH4、CO2、H2、CO)在炭催化下，使CH4與CO2重整生成H2和CO。其主要反應為反應Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)

ΔH1＝＋247.1kJ·mol－1反應Ⅱ：H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)

ΔH2＝＋41.2kJ·mol－1反應Ⅲ：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)

ΔH3＝＋172kJ·mol－1反應Ⅳ：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH4＝＋131.29kJ·mol－11234567891011121314在1×105Pa下、將焦爐煤氣以一定流速通過裝有炭催化劑的反應管，CH4、CO、H2的相對體積和CO2的轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。A.溫度低于900℃時，反應Ⅰ基本不發(fā)生B.850～900℃時，主要發(fā)生反應ⅣC.增大焦爐煤氣流速一定能提高CO的相對體積D.工業(yè)生產上需要研發(fā)低溫下CH4轉化率高的

催化劑√1234567891011121314從圖中可以看出，溫度低于900℃時，CH4的相對體積基本上是100%，所以反應Ⅰ基本不發(fā)生，所以工業(yè)生產上需要研發(fā)低溫下CH4轉化率高的催化劑，A、D正確；1234567891011121314850～900℃時，H2、CO的相對體積都增大，且增大的幅度相近，而CH4的相對體積變化不大，所以主要發(fā)生反應Ⅳ，B正確；從圖中可以看出，4個反應均為生成CO的反應，且都為吸熱反應，所以若想提高CO的相對體積，應選擇升高溫度，與增大焦爐煤氣的流速無關，C不正確。11.(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應中，主要反應為2CO2＋6H2

C2H4＋4H2O，理論計算表明，原料初始組成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在體系壓強為0.1MPa，反應達到平衡時，四種組分的物質的量分數x隨溫度T的變化如圖所示。1234567891011121314圖中，表示C2H4、CO2變化的曲線分別是____、_____。CO2催化加氫合成C2H4反應的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。dc小于由平衡圖像結合反應方程式和原始投料n(CO2)∶n(H2)＝1∶3可得，390K時物質的量分數之比滿足1∶3的是c曲線和a曲線，物質的量分數之比滿足1∶4的是d曲線和b曲線，則曲線c表示CO2，曲線a表示H2，曲線d表示C2H4，曲線b表示H2O；由圖像的變化趨勢可知，升高溫度，曲線a、c增大，曲線b、d減小，說明平衡左移，所以正反應放熱，ΔH＜0。1234567891011121314(2)根據圖中點A(440,0.39)，計算該溫度時反應的平衡常數Kp＝___________(MPa)－3(列出計算式，以分壓表示，分壓＝總壓×物質的量分數)。1234567891011121314起始投料比n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，平衡時總壓為0.1MPa，結合反應方程式可知p(CO2)∶p(H2)＝1∶3，p(C2H4)∶p(H2O)＝1∶4，由圖像可知平衡時p(H2)＝p(H2O)＝0.1×0.39MPa，所以p(CO2)＝1234567891011121314123456789101112131412.在T1℃和T2℃時(T1<T2)，向恒容容器中投入等物質的量的兩種反應物，發(fā)生以下反應：HN==C==O(g)＋NH3(g)

CO(NH2)2(g)，平衡時lgp(NH3)與lgp[CO(NH2)2]的關系如圖所示，p為物質的分壓(單位為kPa)。若v正＝k正×p(HN==C==O)×p(NH3)，10001000

123456789101112131413.[2023·湖南，16(1)(3)(4)(5)(6)]聚苯乙烯是一類重要的高分子材料，可通過苯乙烯聚合制得。Ⅰ.苯乙烯的制備(1)已知下列反應的熱化學方程式：1234567891011121314計算反應④C6H5C2H5(g)

C6H5CH==CH2(g)＋H2(g)的ΔH4＝________kJ·mol－1。＋1181234567891011121314根據蓋斯定律，將①－②－③可得C6H5C2H5(g)

C6H5CH==CH2(g)＋H2(g)

ΔH4＝－4386.9kJ·mol－1－(－4263.1kJ·mol－1)－(－241.8kJ·mol－1)＝＋118kJ·mol－1。(3)在913K、100kPa下，以水蒸氣作稀釋氣、Fe2O3作催化劑，乙苯除脫氫生成苯乙烯外，還會發(fā)生如下兩個副反應：⑤C6H5C2H5(g)

C6H6(g)＋CH2==CH2(g)⑥C6H5C2H5(g)＋H2(g)

C6H5CH3(g)＋CH4(g)1234567891011121314曲線如圖所示，其中曲線b代表的產物是______，理由是___________________________________________________________________________。隨乙苯轉化率的變化甲苯主反應生成的H2能使副反應⑥的平衡正向移動，甲苯的選擇性大于苯的選擇性1234567891011121314生成苯乙烯的反應為主反應，則苯乙烯的選擇性最高，主反應生成的氫氣能使副反應⑥的平衡正向移動，則甲苯的選擇性大于苯的選擇性，故b代表的產物為甲苯。1234567891011121314(4)關于本反應體系中催化劑Fe2O3的描述錯誤的是______。A.X射線衍射技術可測定Fe2O3晶體結構B.Fe2O3可改變乙苯平衡轉化率C.Fe2O3降低了乙苯脫氫反應的活化能D.改變Fe2O3顆粒大小不影響反應速率BD測定晶體結構最常用的儀器是X射線衍射儀，A項正確；催化劑不能使平衡發(fā)生移動，不能改變乙苯的平衡轉化率，B項錯誤；催化劑能降低反應的活化能，加快反應速率，C項正確；催化劑顆粒大小會影響接觸面積，會影響反應速率，D項錯誤。1234567891011121314Ⅱ.苯乙烯的聚合苯乙烯聚合有多種方法，其中一種方法的關鍵步驟是某Cu(Ⅰ)的配合物促進C6H5CH2X(引發(fā)劑，X表示鹵素)生成自由基

，實現苯乙烯可控聚合。(5)引發(fā)劑C6H5CH2Cl、C6H5CH2Br、C6H5CH2I中活性最高的是___________。C6H5CH2I(6)室溫下，①Cu＋在配體L的水溶液中形成[Cu(L)2]＋，其反應平衡常數為K；②CuBr在水中的溶度積常數為Ksp。由此可知，CuBr在配體L的水溶液中溶解反應的平