2020届高考化学一轮复习一遍过专题28化学平衡常数反应方向性（含解析）.docx

专题28 化学平衡常数 反应方向性1温度为T1时，向容积为2 L 的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) H = 41 kJ/mol。数据如下，下列说法不正确的是容器甲乙反应物COH2OCOH2O起始时物质的量（mol）1.20.62.41.2平衡时物质的量（mol）0.80.2abA甲容器中，平衡时，反应放出的热量为16.4 kJBT1时，反应的平衡常数K甲 = 1C平衡时，乙中CO的浓度是甲中的2倍D乙容器中，平衡时CO的转化率约为75%【答案】D【解析】A. 甲容器中平衡时，消耗的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) H = 41 kJ/mol，可知平衡时放出热量为：41 kJ/mol0.4mol=16.4 kJ，故A正确；B. CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)起始（mol） 1.2 0.6 0 0转化（mol） 0.4 0.4 0.4 0.4平衡（mol） 0.8 0.2 0.4 0.4 在T1达到平衡状态时甲容器中，c(CO)=0.4mol/L，c(H2O)=0.1mol/L，c(CO2)=0.2mol/L，c(H2)= 0.2mol/L，则该温度下反应的平衡常数K甲 = 0.20.2/0.40.1=1，故B正确；C. CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)为气体体积不变的反应，压强不影响化学平衡，则甲、乙互为等效平衡，达到平衡时反应物转化率相等，则0.8/1.2=a/2.4，解得a=1.6，故C正确；D.根据C项可知a=1.6，乙容器中，平衡时CO的转化率为10033，故D错误D。2CH4与CO2催化重整反应为：CH4(g) +CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H =+247 kJmol1。现向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CH4和2 mol CO2进行催化重整反应，不同温度下平衡体系中CH4和CO的体积分数（）随温度变化如下表所示：温度体积分数：(CH4)体积分数：(CO)T1aaT2cb测得：bac，下列说法正确的是AT1大于T2BT1时该反应的平衡常数为 mol2L2CT1时向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2进行催化重整反应，达到平衡时，(CO)为DT1时向2 L恒容密闭容器中充入等物质的量CH4、CO2、CO、H2进行催化重整反应，此时反应一定正向移动【答案】B【解析】A项、该反应为吸热反应，bac，平衡向正反应方向移动，条件是温度升高，T2大于T1，故A错误；B项、假设CH4转化了x mol，由题意建立如下三段式：CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g)起始：2 mol 2 mol 0 0变化：x mol x mol 2x mol 2x mol平衡：(2x) mol (2x) mol 2x mol 2x mol根据题意得：(2x) mol=2x mol，解得x=23mol，则平衡常数K= mol2L2，故B正确；C项、T1时向1 L密闭容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2进行催化重整反应，达到平衡时，(CO)为a，现在体积扩大为2 L，单位体积的气体分子数减小，平衡向正反应方向移动，(CO)大于，故C错误；D项、假设此时等物质的量为y mol，浓度熵Q=，当起始四种物质的物质的量都为 mol时，恰好达到平衡状态；当起始四种物质的物质的量都大于 mol时，Q大于平衡常数K，反应向逆反应方向移动，当起始四种物质的物质的量都小于mol时，Q小于平衡常数K，反应向正反应移动，故D错误。3一定温度下，将0.16 mol X和0.16 mol Y加入10 L的恒容密闭容器中，发生反应X(s)2Y(g)2Z(g)H0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是()A温度升高，此反应的化学平衡常数K0.36B当容器内气体的密度不变时，反应达到化学平衡状态C反应前2 min的平均反应速率v(Z)4.0103 molL1min1D其他条件不变，再充入0.6 mol Z，平衡时Z的体积分数增大【答案】B【解析】A由表中数据可知，7 min与9 min时n(Y)相等，说明7 min时反应达到平衡状态，平衡时，Y为0.1mol，反应的Y为0.06mol，根据X(s)2Y(g) 2Z(g)，生成的Z为0.06mol，该温度下此反应的平衡常数K=0.36，又该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，K0.36，故A错误； B该反应属于气体质量增大的反应，反应容器的容积不变，当容器内气体的密度不变时，表示反应达到化学平衡状态，故B正确；C反应前2 min内，v(Z)v(Y) =2.010-3molL-1min-1，故C错误；D其他条件不变，再充入0.6molZ，相当于增大压强，由于反应前后气体的体积不变，则平衡不移动，Z的体积分数不变，故D错误。4I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I3-(aq)。某I2、KI混合溶液中，I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度(T)的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是()A反应I2(aq)I(aq)=I3-(aq)的H0B若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2C若反应进行到状态D时，一定有v正v逆D状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大【答案】B【解析】A项、由图可知，随温度升高，c(I3-)浓度减小，平衡逆向移动，说明正反应放热，即HK2，故B正确；C项、D点没有达到平衡，c(I3-)比平衡时要小(要向A点移动)，即反应要向右进行，所以此时正逆，故C错误；D项、由图知，c(I3-)：状态A状态B，则c(I2)为：状态AK(III)，B错误；C.容器从正反应方向开始，容器III从逆反应方向开始，由于该反应的正反应为放热反应，所以反应达到平衡时，容器的温度高于容器II，升高温度，化学平衡逆向移动，因此I中CO的物质的量比容器中的多，C错误；D.根据选项C可知容器I、II的温度不相同，容器I的温度高于700，容器II温度低于700。若容器II的温度也是700，一个从正反应方向开始，一个从逆反应方向开始，I中CO的转化率与容器中CO2 的转化率之和等于1，但容器II温度低于700，降低温度，平衡正向移动，使CO2的转化率降低，因此容器中CO的转化率与容器中CO2 的转化率之和小于1，D正确。9下列有关平衡常数的说法中，正确的是A改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大B反应 2NO2(g) N2O4(g) H 0，升高温度该反应平衡常数增大C对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数互为倒数DCO2H2COH2O 的平衡常数表达式为 K =c(CO)/c(CO2)c(H2)【答案】C【解析】A项、改变反应物浓度或压强，平衡可以正向进行，反应物转化率增大，但温度不变，平衡常数不变，故A错误；B项、该反应是放热反应，升温平衡向吸热反应方向进行，所以平衡逆向进行，平衡常数减小，故B错误；C项、对于给定可逆反应，根据平衡常数的表达式可知，正逆反应的平衡常数互为倒数，故C正确；D项、CO2H2COH2O 的平衡常数表达式为 K=，故D错误。10高炉炼铁过程中发生反应： Fe2O3(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)，该反应在不同温度下的平衡常数见表。温度T/100011501300平衡常数K4.03.73.5下列说法正确的是A增加高炉的高度可以有效降低炼铁尾气中CO的含量B由表中数据可判断该反应：反应物的总能量生成物的总能量C为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大c(CO)D1000下Fe2O3与CO反应，t min达到平衡时c(CO) =210-3 mol/L，则用CO表示该反应的平均速率为210-3/t mol/(Lmin)【答案】B【解析】A.高炉煤气的成分与高炉高度是没有关系的,煤气中CO的含量是高炉生产的产物, 增加高炉的高度，不影响化学平衡移动，不会降低CO的含量，故A错误；B. 由表中数据可知升高温度，该反应的平衡常数降低，所以该反应属于放热反应，反应物的总能量生成物的总能量，故B正确；C.平衡常数只和温度有关，所以增大c(CO)不会改变K，故C错误；D. 1000下Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)，K=c(CO2)/ c(CO) =4, c(CO) =210-3mol/L, c(CO2)=810-3mol/L,因为方程式中CO和CO2的计量数相等，所以CO的平均速率为 mol/(Lmin)，故D错误。11在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)2NO(g) CO2(g)N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度NO与温度T的关系如图所示。则下列说法中正确的是()A该反应的H0B若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2C在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v正K2，故B错误；C.根据图像可知，由状态D到平衡点B，需要减小NO的浓度，所以反应正向进行，则v正v逆,故C错误；D.由于反应物碳是固体，所以在反应进行过程中，气体的总质量一直在变，V一定，气体的密度也就一直在变，当若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态C，故D正确。12某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6mol C，则下列说法正确的是（）A该反应的化学平衡常数表达式是K=B此时，B的平衡转化率是40%C增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D增大B，平衡向右移动B的平衡转化率不变【答案】B【解析】【详解】在2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，则 3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g)开始(mol) 4 2 0 0转化(mol) 1.2 0.8 1.6 0.8平衡(mol) 2.8 1.2 1.6 0.8A.可逆反应3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g)的平衡常数K=，A错误；B.达到平衡，参加反应的B的物质的量为=40%，B正确；C.该反应正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应移动，即向右移动，化学平衡常数只受温度影响，增大压强平衡常数不变，C错误；D.增加B的浓度增大，平衡向正反应移动，A的转化率增大，但B的转化率降低，D错误；故合理选项是B。13在25和1.01105Pa时，2N2O5(g) 4NO2(g) + O2(g) H=+56.7kJmol，能自发进行的合理解释是A是吸热反应B是放热反应C是熵减反应D是熵增效应大于能量效应【答案】D【解析】【详解】A.吸热反应H0，S0，高温H-TS可能大于0，为非自发反应，故A不选；B.本反应H0，是吸热反应，故B不选；C.本反应是熵增加的反应，H0，高温H-TS可能大于0，为非自发反应，故C不选；D.熵增效应大于能量效应，S0，H0，H-TS0，反应能自发进行，故D选。故选D。14反应CaCO3=CaO +CO2为非自发反应，要使此反应能发生，采取的措施（ ）A升高温度B降低温度C减少CO2D增加CO2【答案】A【解析】【分析】要使一个反应能自发进行，就要保证G=H-TS0。【详解】分析该反应的特点，发现是由固体生成了气体，熵是增加的，有利于反应自发的，但反应在低温下仍为非自发反应，说明该反应是吸热的，可以通过升高温度的方式，使H-TS0，所以答案选择A项。15下列有关反应限度的叙述正确的是A使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，改变反应限度B依据焓判据：NH4HCO3受热分解可自发进行C大多数化学反应在一定条件下都有一定的限度DFeCl3与KSCN反应达到平衡时，向其中滴加少量KCl溶液，则溶液颜色变深【答案】C【解析】【详解】A项、使用催化剂，可降低反应的活化能，改变反应的途径，加快反应速率，但不影响平衡移动，故A错误；B项、反应向焓变减少的方向进行，NH4HCO3受热分解是吸热反应，不能自发进行，故B错误；C项、绝大多数化学反应都存在一定的可逆性，只是可逆性的程度不同，反应在一定条件下都有一定的限度，故C正确；D项、FeCl3与KSCN反应达到平衡时，溶液中存在平衡Fe3+3SCNFe（SCN）3，滴入少量KCl溶液，溶液体积增大，平衡体系中各离子的浓度都降低，平衡向左移动，溶液颜色变浅，故D错误。故选C。16下列说法正确的是A浓度是影响化学反应速率的本质因素B在容积可变的密闭容器中，发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)，把容积缩小一倍，正反应速率加快，平衡正向移动C反应 MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的 H0D化学反应速率可用单位时间内反应物的浓度变化量来表示【答案】D【解析】【详解】A反应物的性质为决定化学反应速率的本质因素，浓度为影响反应速率的外界因素，故A错误；B增大压强，参加反应的气体的浓度都增大，正、逆反应速率都增大，对于反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)，增大压强，平衡不移动，故B错误；CMgCl2的分解反应属于吸热反应，H0，反应后生成气体，熵变增加，S0，故C错误；D化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示，即可用单位时间内反应物的浓度变化量来表示，故D正确；答案选D。17下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是（）A1mol H2O在不同状态时的熵值：SH2O（s）SH2O（g）B放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行C2KClO3（s）2KCl（s）+3CO2（g）H0能否自发进行与温度有关D常温下，反应C（s）+CO2（g）2CO（g）不能自发进行，则该反应的H0【答案】B【解析】【详解】A、物质聚集状态不同熵值不同，气体S液体S固体S，1mol H2O在不同状态时的熵值：SH2O（s）SH2O（g），故A说法正确；B、反应的自发性由焓变和熵变共同决定，当GHTS0时反应能自发进行，G0时反应不能自发进行。焓变小于零的反应为放热反应，H0，若S0，高温下可以使G0，反应不能自发进行；焓变大于零的反应为吸热反应，H0，若S0，高温下可以使G0，反应可自发进行，故B说法错误；C、H0、S0，则在高温下HTS0可以成立，反应可自发进行，故反应能否自发进行与温度有关，故C说法正确；D、常温下，反应C（s）+CO2（g）2CO（g）反应不能自发进行，则HTS0，因为S0的反应，则H0，故D说法正确。18温度为T时，在两个起始容积都为1 L的恒温密闭容器发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H3c(HI，容器)C温度一定，容器中反应达到平衡时(平衡常数为K)，有Kk正/k逆成立D达平衡时，向容器中同时再通入0.1 mol I2和0.1 mol HI，则此时v正v逆【答案】AC【解析】【详解】A. 假设能按照比例完全转化为HI，反应过程中，容器与容器中气体物质的量之比等于气体的总压强的比为1:3，故A正确；B. 两容器达平衡时：c(HI，容器)=3c(HI，容器)，故B错误；C. 温度一定容器中反应达到平衡状态，v正=v逆，v正2v(H2)消耗2v(I2)消耗k正c(H2)c(I2)，得到c(H2)c(I2)=，v逆v(HI)消耗k逆c2(HI)，k正、k逆为速率常数，c2(HI)=，据此计算平衡常数K=k正/k逆，故C正确；D. 容器达到平衡时H2、I2、HI的浓度为：0.07molL1，0.07molL1，0.03mol/L，K=0.184，达平衡时,向容器中同时再通入0.1molI2和0.1molHI，Qc=1.42K，则此时正逆，故D错误。故选：AC。19在1.5L的密闭容器中通入2molX2和3molY2的混合气体，在一定条件下发生反应:X2(g)+3Y2(g) 2Z(g) +4W(?) H0达到平衡时，容器内压强为反应开始时的0.8（相同温度下测量）。（1）该反应的化学平衡常数值为_（2）为提高X2的平衡转化率，下列措施可行的是_a.向体系中再通入一定量的X2 b.降温c.移出部分Z d.再冲入一定量Ar e.增大容器体积（3）反应达平衡后，t1时刻改变条件，速率随时间变化如图所示，则t1对应条件改变为_a. 升温 b. 向体系中再通入一定量的W c. 移走部分X2、Y2 d.减小容器的体积【答案】0.44 bc a 【解析】【分析】（1）容器内压强为反应开始时的0.8（相同温度下测量），说明反应前后气体压强减小，气体物质的量减小，则W不是气体，由题给数据建立三段式求解；（2）反应是气体体积减小的放热反应，为提高X2的平衡转化率，平衡向正反应方向移动；（3）反应达平衡后，t1时刻改变条件依据图象变化可知，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动。【详解】（1）容器内压强为反应开始时的0.8（相同温度下测量），说明反应前后气体压强减小，气体物质的量减小，则W不是气体，在1.5L的密闭容器中通入2molX2和3molY2的混合气体，容器内压强为反应开始时的0.8，设反应的X2物质的量为x，由题意建立如下三段式：X2（g）+3Y2（g）2Z（g）+4W（？）起始量（mol） 2 3 0 变化量（mol） x 3x 2x平衡量（mol） 2-x 3-3x 2x由可得，关系式（2-x+3-3x+2x）=（2+3）0.8，解得x=0.5mol，平衡时c（X2）=1mol/L，c（Y2）=1mol/L，c（Z）=mol/L，则平衡常数K=0.44，故答案为：0.44；（2）a、向体系中再通入一定量的X2，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，但X2转化率减小，故错误；b、该反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，X2转化率增大，故正确；c、移出部分Z，减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动X2转化率增大，故正确；d、恒温恒容容器中再冲入一定量Ar，总压增大分压不变，平衡不变，X2转化率不变，故错误；e、增大容器体积，压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行，平衡向逆反应方向移动，X2转化率减小，故e错误；bc正确，故答案为：bc；（3）a、该反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡向逆反应方向移动，故正确；b、W不是气体，向体系中再通入一定量的W，对化学平衡无影响，故错误；c、移走部分X2、Y2，平衡向逆反应方向移动，但反应速率减小，故错误；d、减小容器的体积，压强增大，反应速率增大，平衡向气体体积减小的正反应方向移动，故错误；a正确，故答案为：a。【点睛】本题考查化学平衡移动，注意化学平衡常数的计算方法，能够运用化学平衡移动原理分析外界条件对化学平衡的影响是解答关键。20环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：（1）已知：(g)= (g)+H2(g) H1=100.3 kJmol 1 H2(g)+ I2(g)=2HI(g) H2=11.0 kJmol 1 对于反应：(g)+ I2(g)=(g)+2HI(g) H3=_kJmol 1。（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_，该反应的平衡常数Kp=_Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有_（填标号）。A通入惰性气体 B提高温度C增加环戊烯浓度 D增加碘浓度（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_（填标号）。AT1T2Ba点的反应速率小于c点的反应速率Ca点的正反应速率大于b点的逆反应速率Db点时二聚体的浓度为0.45 molL1（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C5H5)2结构简式为），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。该电解池的阳极为_，总反应为_。电解制备需要在无水条件下进行，原因为_。【答案】89.3 40 3.56104 BD CD Fe电极 Fe+2+H2（Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2） 水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH，进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2 【解析】【分析】（1）利用盖斯定律解题；（2）利用差量法计算转化率；三行式法计算平衡常数；根据平衡移动原理解释；（3）通过外界因素对速率的影响和平衡状态的形成分析A、B、C选项，D选项观察图象计算；（4）根据阳极：升失氧；阴极：降得还进行分析确定阴阳极；根据题干信息中Na元素的变化确定环戊二烯得电子数和还原产物，进而写出电极反应式；注意Na与水会反应，Fe2+在碱性条件下生成沉淀。【详解】（1）根据盖斯定律-，可得反应的H=89.3kJ/mol；答案：89.3；（2）假设反应前碘单质与环戊烯均为nmol，平衡时环戊烯反应了xmol，根据题意可知；（g）+I2（g）= （g）+2HI（g） 增加的物质的量 1mol 1mol 1mol 2mol 1molxmol 2n20%得x=0.4nmol，转化率为0.4n/n100%=40%；（g） + I2（g）= （g）+ 2HI（g）P（初） 0.5105 0.5105 0 0P 0.510540% 0.510540% 0.510540% 110540%P（平） 0.3105 0.3105 0.2105 0.4105Kp=3.56104；A.T、V一定，通入惰性气体，由于对反应物和生成物浓度无影响，速率不变，平衡不移动，故A错误；B.升高温度，平衡向吸热方向移动，环戊烯转化率升高，故B正确；C增加环戊烯的浓度平衡正向移动，但环戊烯转化率降低，故C错误；D,增加I2的浓度，平衡正向移动，环戊烯转化率升高，故D正确；答案：40%；3.56104；BD；（3）A.温度越高化学反应速率越快，单位时间内反应物浓度减少越多，则T1v(逆)，a点反应物浓度大于b点，故a点正反应速率大于b点，故C正确；D.b点时环戊二烯浓度由1.5mol/L减小到0.6mol/L，减少了0.9mol/L，因此生成二聚体0.45mol/L，故D正确；答案：CD；（4）根据阳极升失氧可知Fe为阳极；根据题干信息Fe-2e-=Fe2+，电解液中钠离子起到催化剂的作用使得环戊二烯得电子生成氢气，同时与亚铁离子结合生成二茂铁，故电极反应式为Fe+2=+H2；电解必须在无水条件下进行，因为中间产物Na会与水反应生成氢氧化钠和氢气，亚铁离子会和氢氧根离子结合生成沉淀；答案：Fe电极；Fe+2=+H2（Fe+2C5H6=Fe（C2H5）2+ H2）；水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH-，进一步与Fe2+反应生成Fe（OH）2。【点睛】本题以能力立意，考查提取信息、处理信息的能力及分析问题、解决问题的能力。充分体现了化学学科思想、学科方法、创新意识和学科价值，易错点第（2）小题平衡常数计算；第（4）小题电极反应式的书写。21丙烯是一种重要的化工原料，可通过丁烯催化裂解或丁烯与甲醇耦合制备。丁烯催化裂解生产丙烯的反应方程式是2C4H8(g)2C3H6(g)+ C2H4(g)。(1)已知C4H8、C3H6、C2H4的燃烧热分别为2710.0 kJmol1、2050.0 kJmol1、1410.0 kJmol1，则该反应的H_ kJmol1。下列操作既能提高C4H8的平衡转化率，又能加快反应速率的是_。A升高温度 B增大压强C增大C4H8的浓度D使用更高效的催化剂(2)某温度下，在体积为2 L的刚性密闭容器中充入2.00 mol C4H8进行上述反应，容器内的总压强p随时间t的变化如下表所示：反应时间t/min024681012总压强p/kPa4.004.514.804.914.965.005.00则010 min内(C4H8)_ molL1min1，该温度下的平衡常数K_kPa（用气体的分压表示）。将甲醇转化耦合到丁烯裂解过程中生产丙烯，主要涉及下列反应： 2C4H8(g)2C3H6(g)+ C2H4(g) H0 2CH3OH(g)C2H4(g) + 2H2O(g) H0 C2H4(g)+ C4H8(g)2C3H6(g) H0已知：甲醇吸附在催化剂上，可以活化催化剂；甲醇浓度过大也会抑制丁烯在催化剂上的转化。(3)图1是C3H6及某些副产物的产率与n(CH3OH)/n(C4H8)的关系曲线。最佳的n(CH3OH)/n(C4H8)约为_。(4)图2是某压强下，将CH3OH和C4H8按一定的物质的量之比投料，反应达到平衡时C3H6的体积分数随温度的变化曲线。由图可知平衡时C3H6的体积分数随温度的升高呈现先升高后降低，其原因可能是_。(5)下列有关将甲醇转化耦合到丁烯裂解过程中生产丙烯的说法正确的是_。A增大甲醇的通入量一定可以促进丁烯裂解B甲醇转化生成的水可以减少催化剂上的积碳，延长催化剂的寿命C提高甲醇与丁烯的物质的量的比值不能提高丙烯的平衡组成D将甲醇转化引入丁烯的裂解中，可以实现反应热效应平衡，降低能耗【答案】90.0 A 0.0500 1 1 300500时，丁烯裂解（反应）为主要反应，是吸热反应，升高温度，平衡正移，使C3H6的体积分数增大；温度高于500时，反应均为主要反应，是放热反应，升高温度，平衡逆移，使C3H6的体积分数降低，同时温度升高易发生副反应，C3H6可能转化为C2H4、C3H8、C4H10、C5等，使C3H6的体积分数降低 BD 【解析】【分析】（1）已知：C4H8、C3H6、C2H4的燃烧热分别为2710.0 kJmol1、2050.0 kJmol1、1410.0 kJmol1，则：C4H8（g）+6O2（g）4CO2（g）+4H2O（l）H1=-2710.0kJmol1；2C3H6（g）+9O2（g）3CO2（g）+3H2O（l）H2=-4100.0kJmol1；C2H4（g）+3O2（g）2CO2（g）+2H2O（l）H3=-1410.0kJmol1；根据盖斯定律，2-可得：2C4H8(g)2C3H6(g)+ C2H4(g)，即可计算H；再结合影响反应速率的因素和平衡的移动分析判断；(2)在恒温恒容的密闭容器中，压强与气体的总物质的量成正比，当反应进行到10min时达到平衡，此时容器内气体总物质的量为2mol=2.5mol，设反应生成的C2H4(g)的物质的量为nmol，则：2C4H8(g)2C3H6(g)+ C2H4(g)起始物质的量（mol） 2 0 0变化物质的量（mol） 2n 2n n平衡物质的量（mol） 2-2n 2n n则（2-2n）+2n+n=2.5，解得：n=0.5；结合反应速率和平衡常数公式进行计算；(3)根据图1分析C3H6产率最高时n(CH3OH)/n(C4H8)的比值；(4)结合温度对反应速率的影响和对反应平衡时的移动分析；(5)结合的平衡移动原理逐一分析判断各选项。【详解】（1）已知：C4H8、C3H6、C2H4的燃烧热分别为2710.0 kJmol1、2050.0 kJmol1、1410.0 kJmol1，则：C4H8（g）+6O2（g）4CO2（g）+4H2O（l）H1=-2710.0kJmol1；2C3H6（g）+9O2（g）3CO2（g）+3H2O（l）H2=-4100.0kJmol1；C2H4（g）+3O2（g）2CO2（g）+2H2O（l）H3=-1410.0kJmol1；根据盖斯定律，2-2可得：2C4H8(g)2C3H6(g)+ C2H4(g)，则此反应的H=（-2710.0kJmol1）2-（-4100.0kJmol1）-（-1410.0kJmol1）=90.0kJmol1；A升高温度，反应速率加快，且平衡向正反应方向移动，能提高C4H8的平衡转化率，故A正确；B增大压强，反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动，降低C4H8的平衡转化率，故B错误；C增大C4H8的浓度，反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动，降低C4H8的平衡转化率，故C错误； D使用更高效的催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，不影响C4H8的平衡转化率，故D错误；故答案为A；(2)在恒温恒容的密闭容器中，压强与气体的总物质的量成正比，当反应进行到10min时达到平衡，此时容器内气体总物质的量为2mol=2.5mol，设反应生成的C2H4(g)的物质的量为nmol，则：2C4H8(g)2C3H6(g)+ C2H4(g)起始物质的量（mol） 2 0 0变化物质的量（mol） 2n 2n n平衡物质的量（mol） 2-2n 2n n则（2-2n）+2n+n=2.5，解得：n=0.5；故010 min内(C4H8)molL1min1=0.0500molL1min1；该温度下的平衡常数K=1kPa；(3)由图1可知当n(CH3OH)/n(C4H8)约为1时C3H6的产率是最高；(4)由图2可知，300500时，丁烯裂解(反应)为主要反应，是吸热反应，升高温度，平衡正移，使C3H6的体积分数增大；温度高于500时，反应均为主要反应，是放热反应，升高温度，平衡逆移，使C3H6的体积分数降低，同时温度升高易发生副反应，C3H6可能转化为C2H4、C3H8、C4H10、C5等，使C3H6的体积分数降低。(5)A反应中生成的C2H4抑制反应中C4H8(g)的分解，则增大甲醇的通入量不一定可以促进丁烯裂解，故A错误；B碳和水在高温度下生成CO和H2，则甲醇转化生成的水可以减少催化剂上的积碳，延长催化剂的寿命，故B正确；C反应中生成的C2H4促进反应中C4H8(g)转化为C3H6(g)，有利于提高丙烯的产量，则适当提高甲醇与丁烯的物质的量的比值可以提高丙烯的平衡组成，故C错误；D反应中提高甲醇的量，可利用反应放出的热量促进反应平衡正向移动，达到平衡反应热效应，降低能耗效果，故D正确；故答案为BD。【点睛】有关盖斯定律的习题，首先要根据所求的反应分析，分析以下几点：1、所求反应中的反应物在哪个反应了？是反应物还是生成物？2、所给反应中哪些物质是所求反应中没有的？3、如何才能去掉无用的？然后，通过相互加减，去掉无关物质；将所对应的H代入上述化学方程式的加减中即可。22在一固定体积的密闭容器中，充入2 mol CO2和1 mol H2发生如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数与温度(T)的关系如下表：T/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)若反应在830 下达到平衡，则CO2气体的转化率为_。(3)若绝热时(容器内外没有热量交换)，平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，则容器内气体温度_(填“升高”、“降低”或“不能确定”)。(4)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_。A 容器内压强不变 B 混合气体中c(CO)不变C v正(H2)v逆(H2O) D c(CO2)c(CO)E c(CO2 )c(H2)c(CO)c(H2O)(5)当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx，可用CxHy（烃）催化还原NOx消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)4NO2(g) 4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H1-574 kJmol-1CH4(g)4NO(g) 2N2(g)CO2(g)+2H2O(g) H2CH4(g)2NO2(g) N2(g)CO2