老高考适用2023版高考化学二轮总复习专题7化学反应速率化学平衡课件

专题整合突破专题七化学反应速率化学平衡明·课程标准品·高考真题悟·核心要点热点聚焦明·课程标准1．能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、转化率的简单计算，能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。2．能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化，能讨论化学反应条件的选择和优化。3．能进行化学反应速率的简单计算，能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响，能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。4．能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。5．针对典型案例，能从限度、速率等角度对化学反应和化工生产条件进行综合分析。品·高考真题1．(2022·全国甲卷)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)

ΔH1＝172kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)

ΔH2＝－51kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012Pa①反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH为_______kJ·mol－1，Kp＝____________Pa。②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。③对于碳氯化反应：增大压强，平衡______移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率______(填“变大”“变小”或“不变”)。－223

1.2×1014

碳氯化反应

气体分子数增加，ΔH小于0，是熵增、放热过程，熵判据与焓判据均是自发过程，而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程向左变小(2)在1.0×105Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。①反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的平衡常数Kp(1400℃)＝___________Pa。②图中显示，在200℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_____________________________________________________________。(3)TiO2碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于TiO2—C“固—固”接触的措施是_____________________________________________________。7.2×105

为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl4产品，提高效益将两固体粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾”

2．(2022·全国乙卷节选)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)

ΔH1＝－1036kJ·mol－1②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)

ΔH2＝94kJ·mol－1③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH3＝－484kJ·mol－1计算H2S热分解反应④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝_____kJ·mol－1。170

(2)在1470K、100kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为______，平衡常数Kp＝_______kPa。50%

4.76

(3)在1373K、100kPa反应条件下，对于n(H2S)∶n(Ar)分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合气，热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如下图所示。①n(H2S)∶n(Ar)越小，H2S平衡转化率______，理由是_______________________________________________________________________________。②n(H2S)∶n(Ar)＝1∶9对应图中曲线___，计算其在0～0.1s之间，H2S分压的平均变化率为_______kPa·s－1。越高n(H2S)∶n(Ar)越小，H2S的分压越小，平衡向正反应方向进行，H2S平衡转化率越高d

24.9

3．(2021·全国乙卷)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：(1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过了一种新元素的发现，该元素是____________。(2)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃时平衡常数Kp＝1.0×104Pa2，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，碘蒸气初始压强为20.0kPa。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa，则pICl＝_______kPa，反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的平衡常数K＝________________________(列出计算式即可)。溴(或Br)

24.8

①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)；②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝__________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。大于Kp1·Kp2

大于设T′>T，＝lgKp1(T)－lgKp1(T′)，则：lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)]，即K(T′)>K(T)，因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0

(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(ν)光的照射下机理为：NOCl＋hν―→NOCl*NOCl＋NOCl*―→2NO＋Cl2其中hν表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收______mol光子。0.5

(4)Ⅰ.NOCl＋hν―→NOCl*Ⅱ.NOCl＋NOCl*―→2NO＋Cl2Ⅰ＋Ⅱ得总反应为2NOCl＋hν===2NO＋Cl2，因此2molNOCl分解需要吸收1mol光子能量，则分解1mol的NOCl需要吸收0.5mol光子。4．(2021·全国甲卷节选)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)

ΔH1＝＋41kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH2＝－90kJ·mol－1总反应的ΔH＝______kJ·mol－1；－49

(2)合成总反应在起始物n(H2)/n(CO2)＝3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t＝250℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105Pa下的x(CH3OH)～t如图所示。①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp＝__________________；②图中对应等压过程的曲线是___，判断的理由是_____________________________________________________________________；③当x(CH3OH)＝0.10时，CO2的平衡转化率α＝_________，反应条件可能为_____________________或_____________________。b

总反应ΔH<0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小33.3%

5×105Pa，210℃

9×105Pa，250℃

(1)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的α＝________，判断的依据是_____________________________________________________。影响α的因素有_______________________________________________。0.975

该反应气体分子数减少，增大压强，α提高。所以p1＝5.0MPa

反应物(N2和O2)的起始浓度(组成)、温度、压强曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度tm。t<tm时，v逐渐提高；t>tm后，v逐渐下降。原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。当t＜tm，k增大对v的提高大于α引起的降低；当t＞tm，k增大对v的提高小于α引起的降低6．(2020·全国卷Ⅱ，28)天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原料。(1)乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)

ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol－1)－1560－1411－286①提高该反应平衡转化率的方法有__________、______________________。升高温度减小压强(增大体积)

(1－α)

②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是____。A．增加甲烷浓度，r增大B．增加H2浓度，r增大C．乙烷的生成速率逐渐增大D．降低反应温度，k减小AD

化学反应速率与化学平衡是历年高考必考知识点，主要考查点为平衡常数表达式、意义及相关计算、转化率的计算及化学平衡状态的判断等。预计在2023年的高考中，选择题型中会借助速率、平衡图像的分析进行考查，在化学反应原理的综合题中仍会与生产生活实际联系紧密的创新题材为载体，考查考生化学平衡常数的多种表达形式，通过图像等信息获取解题数据，完成平衡常数与转化率和Ksp的计算等，另外速率常数的理解与应用也是近年高考考查的重点内容之一，应予关注。悟·核心要点考点一化学反应速率及其影响因素核心知识·整合2．牢记影响化学反应速率的四大因素(外因)3．化学反应速率常数及应用(1)速率常数含义速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。关键能力·突破考向1影响化学反应速率的因素及控制典例1A．反应速率v(b)＞v(d)B．由图可知生产时反应温度控制在80～85℃为宜C．b条件下延长反应时间，CO的转化率保持不变D．d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应吸热，升高温度反应逆向移动【答案】

B【解析】温度对化学反应速率的影响大于浓度对化学反应速率的影响。由于反应温度：d＞b，所以反应速率大小关系为v(d)＞v(b)，A错误；由图可知在80～85℃时反应物CO的转化率最高，因此生产时为提高生产效率，反应温度控制在80～85℃为宜，B正确；b条件下反应未达到平衡状态，此时反应正向进行，延长反应时间，可以使更多的反应物CO与CH3OH(g)发生反应转化为生成物，因此会导致CO的转化率增大，C错误；d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动，导致CO的转化率降低，D错误。【答案】

B【解析】

尿素水解产生氨气，氨气的浓度越大，越有利于NO的转化，则尿素与NO的比值为a曲线大于b曲线，A项正确；催化剂可加快反应速率，对于平衡转化率不会改变，B项错误；随着温度升高，尿素水解生成氨气的速率加快，NH3的浓度变大，温度升高催化剂活性增加，导致化学反应速率加快，C项正确；温度过高，NO的转化效率下降，NO的浓度反而升高，发生反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，D项正确。考向2化学反应速率的相关计算典例2下列说法错误的是 (

)A．该反应是放热反应B．反应到达平衡时，容器甲中的平均速率：v(Q)＝0.045mol·L－1·min－1C．反应到达平衡时，容器乙中，物质P的转化率为90%D．反应到达平衡时，向容器丙中再充入0.1mol·L－1的Q、0.2mol·L－1的P和0.2mol·L－1的R，则反应将向正反应方向进行C

〔迁移应用〕2．(2022·马鞍山模拟)研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。(1)发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)。已知：①C2H8N2(l)＋4O2(g)===2CO2(g)＋N2(g)＋4H2O(l)

ΔH1＝－2765.0kJ·mol－1②2O2(g)＋N2(g)===N2O4(l)

ΔH2＝－19.5kJ·mol－1③H2O(g)===H2O(l)

ΔH3＝－44.0kJ·mol－1则C2H8N2(1)＋2N2O4(l)===3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)的ΔH为_________________________。－2550.0kJ·mol－1

(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：第一步：I2(g)―→2I(g)(快反应)第二步：I(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋IO(g)(慢反应)第三步：IO(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋O2(g)＋I(g)(快反应)实验表明，含碘时N2O分解速率方程v＝k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是____。A．N2O分解反应中，k值与碘蒸气浓度大小有关B．v(第二步的逆反应)＜v(第三步反应)C．IO为反应的催化剂D．第二步活化能比第三步大BD

小于(4)我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数Kp：①3N2H4(l)===4NH3(g)＋N2(g)

ΔH1

Kp1②4NH3(g)===2N2(g)＋6H2(g)

ΔH2

Kp2绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系图如图所示：(已知：pKp＝－lgKp)①由图可知，ΔH1____0(填“＞”或“＜”)；②反应3N2H4(l)===3N2(g)＋6H2(g)的K＝__________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH____0(填“＞”或“＜”)，写出推理过程______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。<

Kp1·Kp2

<

设T2>T1，由图可知：pKp1(T2)－pKp1(T1)>∣pKp2(T2)－pKp2(T1)∣则：pKp1(T2)－pKp1(T1)>pKp2(T1)－pKp2(T2)，pKp1(T2)＋pKp2(T2)>pKp1(T1)＋pKp2(T1)，lg[Kp1(T1)·Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)·Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2)，因此该反应正反应为放热反应【解析】

(1)由盖斯定律可知，①－2×②－4×③得反应：C2H8N2(l)＋2N2O4(l)===3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)，则ΔH＝ΔH1－2ΔH2－4ΔH3＝－2550.0kJ·mol－1；(2)k为速率常数，受温度、催化剂、固体表面积、性质等影响，不受浓度影响，A错误；平衡时v(正)＝v(逆)，第二步反应为慢反应，反应速率较慢，则v(第二步的逆反应)也较慢，第三步反应为快反应，反应速率较快，故v(第二步的逆反应)＜v(第三步反应)，B正确；催化剂改变反应速率，反应前后质量和化学性质不变；IO为中间过程产物，不是反应的催化剂，C错误；活化能越大反应越慢，第二步反应为慢反应、第三步反应为快反应，故活化能第二步比第三步大，D正确；设T2>T1，由图可知：pKp1(T2)－pKp1(T1)>∣pKp2(T2)－pKp2(T1)∣则：pKp1(T2)－pKp1(T1)>pKp2(T1)－pKp2(T2)，pKp1(T2)＋pKp2(T2)>pKp1(T1)＋pKp2(T1)，lg[Kp1(T1)·Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)·Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2)，因此升高温度，K值减小，平衡逆向移动，则该反应正反应为放热反应。考点二化学平衡状态及平衡移动核心知识·整合(2)定——“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态，即“变量”不变―→平衡状态。①平衡体系中各物质的m、n、c和n%等保持不变。②一定条件下的气体密度、总压强、气体的平均相对分子质量不变等。③有色体系的颜色保持不变。(3)依Qc与K关系判断：若Qc＝K，反应处于平衡状态。2．平衡移动方向的判断(1)依勒夏特列原理判断。(2)根据图像中正、逆反应速率相对大小判断：若v正>v逆，则平衡向正反应方向移动；反之向逆反应方向移动。(3)依变化过程中速率变化的性质判断：若平衡移动过程中，正反应速率逐渐增大(减小)，则平衡向逆(正)反应方向移动。(4)依浓度商(Qc)规则判断：若某温度下Qc<K，反应向正反应方向进行；Qc>K，反应向逆反应方向进行。(5)恒温条件下，密闭反应体系中通入稀有气体，平衡移动方向的判断关键能力·突破考向1化学平衡状态的判断典例1A

【解析】

N2、H2和NH3的质量分数不再改变说明N2、H2和NH3的质量都不再改变，说明达到了平衡状态，A正确；c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2不能说明正逆反应速率相等，不能判断是否处于平衡状态，B错误；N2和H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍不能判断物质的量是否还在改变，不能说明达到平衡状态，C错误；单位时间内每增加1molN2，根据方程式可知必然同时增加3molH2，不能说明达到平衡状态，D错误。方法技巧化学平衡状态的判断(1)两方法——逆向相等、变量不变①“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的消耗速率和生成速率相等。②“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应进行保持不变的量，不能作为是否达到平衡状态的判断依据。(2)“三关注”①关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压还是绝热容器；②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。C

【解析】平衡常数只与温度有关，增大压强平衡常数不变，A错误；A为固体，增加A的量，平衡不移动，B错误；体积不变，反应前后气体的质量发生变化，则该反应的密度为变量，当压强不随时间变化而变化，说明反应达到平衡状态，C正确；改为恒温定容容器，无论该反应的正反应是吸热反应还是放热反应，反应达到平衡时生成物的体积分数均增大，D错误。考向2影响化学平衡的因素典例2＋80

(2)正丁烷和异丁烷之间转化的能量变化如图1所示。①正丁烷气体转化成异丁烷气体的热化学方程式为_________________________________________________________。C4H10(g，正丁烷)===C4H10(g，异丁烷)ΔH＝－7kJ·mol－1

②下列有关催化剂的叙述错误的是____(填标号)。A．能改变反应途径 B．能加快反应速率C．能降低反应焓变 D．能增大平衡常数CD

(3)向密闭容器中投入一定量的正丁烷，发生反应1和反应2，测得正丁烷的平衡转化率(α)与压强(p)、温度(T)的关系如图2所示。①p1、p2、p3由小到大的顺序为____________。②随着温度升高，三种不同压强下正丁烷的平衡转化率趋向相等，原因是____________________________________________________________________。p1＜p2＜p3

随着温度升高，压强对平衡的影响逐渐减小，平衡转化率主要由温度决定(4)在一定温度下，向密闭容器中投入正丁烷，同时发生反应1和反应2。测得部分物质的浓度与时间的关系如图3，平衡时压强为17akPa。B

3a

【解析】

(1)根据键能计算反应热，焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能，故ΔH1＝(347×2－614)kJ·mol－1＝＋80kJ·mol－1；(2)①焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量，根据图1所给数据，ΔH＝－132kJ·mol－1－(－125kJ·mol－1)＝－7kJ·mol－1，正丁烷转化为异丁烷的热化学方程式为：C4H10(g，正丁烷)===C4H10(g，异丁烷)

ΔH＝－7kJ·mol－1；②催化剂参与化学反应，改变了反应途径，A正确；催化剂参加反应，改变了反应途径，降低了反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，分子之间的有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，B正确；催化剂只能改变反应途径，但不能改变反应物、生成物的能量，因此不能改变反应热，C错误；催化剂同倍数改变正、逆反应速率，不能使化学平衡发生移动，因此化学平衡常数不变，D错误；(3)①正反应是气体分子数增大的反应，减小压强，平衡向正反应方向移动，正丁烷的平衡转化率增大，则压强大小关系为p1＜p2＜p3；②压强与温度对正丁烷的平衡转化率都有影响，且结果相反，随着温度升高，平衡转化率最终相同，说明压强对平衡的影响逐渐减小，平衡转化率主要由温度决定；(4)①增大压强，即缩小容器体积，瞬时CH4浓度增大，随后CH4浓度减小，A错误；增大正丁烷的浓度，平衡向正方向移动，CH4浓度增大，B正确；思维建模解答化学平衡移动问题的步骤其中条件改变可以按以下思路分析：C

A．该反应的ΔH<0B．a为n(H2O)随温度的变化曲线C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大【解析】从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误。考点三化学平衡常数及平衡转化率核心知识·整合(3)利用K可判断反应的热效应。若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。(2022·湖南师大附中模拟)煤的气化和天然气净化过程中会产生H2S，将其吸收和转化是保护环境和资源利用的有效措施。(1)已知H2S的燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)，S(s)的燃烧热ΔH＝－bkJ·mol－1(b>0)，则空气直接氧化脱除H2S的反应：2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)

ΔH＝__________kJ·mol－1。关键能力·突破考向1化学平衡常数及其应用典例1－2a＋2b

现将一定量的氯苯和硫化氢置于一固定容积的容器中模拟工业生产过程，在不同温度下均反应20分钟测定生成物的浓度，得到图1和图2。下列说法错误的是____。A．由图1可知，相同条件下反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能B．590K以上，随温度升高，反应Ⅰ消耗H2S减少C．其他条件不变，氯苯的转化率随温度的升高而降低D．若要提高C6H5SH的产量，可提高硫化氢与氯苯起始物质的量之比CD

①H2S高温裂解反应的ΔH____0(填“>”或“<”)。②曲线c代表的物质是____(填化学式)。③反应温度为1300℃时，反应的平衡常数Kp＝________________(写计算式，分压＝总压×物质的量分数)。④Kx是以各物质的物质的量分数代替浓度表示的平衡常数，则Kx＝_______(用含Kp的表达式表示)。若H2S高温裂解反应在刚性容器中进行，增大H2S的投入量，H2的物质的量分数______(填“增大”“减小”或“不变”)。>

S2

减小由图可知，590K时，反应Ⅰ达到平衡，升高温度，反应Ⅱ的反应速率加快，氯苯和硫化氢的浓度减小，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，消耗硫化氢减少，故B正确；由图可知，590K时，反应Ⅰ达到平衡，反应Ⅱ未达到平衡，升高温度，反应Ⅱ的反应速率加快，氯苯的消耗量增大，转化率增大，故C错误；由图可知，硫化氢与氯苯起始物质的量之比大于2.5时，提高硫化氢与氯苯起始物质的量之比，苯硫酚的浓度减小，故D错误；(3)由方程式知，图中a，b，c分别为硫化氢、氢气、S2的体积分数随温度变化的曲线；思维建模(1)利用化学平衡常数判断可逆反应的热效应(2)利用化学平衡常数K与浓度商Q相对大小判断化学平衡移动的方向(3)利用相同温度下的平衡常数相同进行计算：可以利用一组条件已知的数据求出K，再以K进行未知情况的求算。下列说法不正确的是 (

)A．T1>T2B．Ⅰ中反应达到平衡时，CO的转化率为50%C．达到平衡所需要的时间：Ⅱ>ⅠD．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2，平衡正向移动D

考向2化学平衡常数、转化率的综合计算典例2－121

(2)关于氯化氢催化氧化法制氯气的反应，下列说法正确的是___(填字母)。A．催化氧化反应(Deacon制氯法)中，所使用的催化剂是CuClB．容器内气体的颜色不再变化时，说明该反应达到平衡状态C．反应达到平衡后，降低温度，能加快正反应速率，减小逆反应速率，使平衡正向移动D．其他条件一定时，氧气的投料越多，平衡时Cl2的体积分数越大B

Z

增大反应体系压强或及时除去

产物(5)350℃时，若某密闭容器中氯化氢催化氧化制氯气的反应的平衡常数K＝25.0(mol·L－1)－1(以平衡浓度表示的平衡常数)，正反应速率v正＝k正c4(HCl)·c(O2)，逆反应速率v逆＝k逆c2(Cl2)·c2(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆＝____(用含K和k正的式子表示)；若k正＝0.45(mol·L－1)－4·min－1，40min时反应达到平衡状态，c(Cl2)＝c(H2O)＝0.5mol·L－1，v逆＝_______________mol·L－1·min－1。1.125×10－3

降低温度，正、逆反应速率均降低，C项错误；其他条件一定时，氧气的投料越多，平衡正向移动，生成Cl2的物质的量增大，但氧气的投料较大，平衡时Cl2的体积分数不一定增大，D项错误；(3)当氧气一定时，HCl的量越大，HCl平衡转化率越低，故投料比最大的曲线是Z；在温度一定、进料浓度比一定的条件下，能进一步提高HCl转化率，即促进平衡正向移动的方法有：增大反应体系压强、及时除去产物；(4)一定温度下，当进料比n(HCl)∶n(O2)＝8∶3时，若平衡时HCl的转化率为50%，设起始时，HCl的物质的量为8mol，O2的物质的量为3mol，列出三段式：①T1时平衡常数K＝_______________________(计算结果保留2位小数)；若T1＝T3，则α____60%(填“<”“＝”或“>”)，结合相关数据计算，写出推理过程____________________________________________________________________________。②已知反应速率v正＝k正x(CO2)x3(H2)，v逆＝k逆x(CH3OH)x(H2O)，k正、k逆为速率常数，x为物质的量分数。若第2组数据的k正＝20mol·L－1·s－1，则平衡时v逆＝_______mol·L－1·s－1。0.35(mol·L－1)－2

>

正向进行，达到平衡后α>60%

0.27

①ΔH2＝_________(用含ΔH1和ΔH3的计算式表示)，反应Ⅲ的ΔHθ＝_______kJ·mol－1。②为研究该反应体系的平衡关系，向容积为1L的容器中加入1.0mol甲醇，控制温度为500K，测得平衡时，甲醇的转化率为0.8，乙烯的物质的量为0.1mol，则R的数值为______(计算结果保留1位小数，已知：lge＝0.43，lg5＝0.7)。－100

8.1

1．化学反应速率与化学平衡图像分析方法分析图像时，一看面(即看清横坐标和纵坐标所代表的含义)；二看线(即看线的走向和变化趋势)；三看点(即看线是否通过原点，两条线的交点或线的拐点)；四看有没有作辅助线(如等温线、等压线)；五看定量图像中有关数据。在分析时要联系可逆反应的特点，即外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响规律以及化学平衡常数、转化率等计算公式。考点四化学反应速率与化学平衡图像核心知识·整合(2)v(正)、v(逆)之一渐变t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；t2时升高温度，对任何反应，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大较快；t3时减小压强，正反应速率和逆反应速率均减小；t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大。(2)转化率(或含量)—时间图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变平衡时反应物的转化率。(3)恒压(温)线分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。关键能力·突破考向1图像分析及判断典例1催化反应相同时间，测得不同温度下CO2的转化率如图1所示(图中虚线表示相同条件下CO2的平衡转化率随温度的变化)，CH3OH的产率如图2所示。B

A．ΔH>0B．气体的总物质的量：na<ncC．a点平衡常数：K>12D．反应速率：va正<vb正B

【解析】甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程pV＝nRT可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即ΔH＜0，故A错误；根据A项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a点和c点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：na＜nc，故B正确；a点为平衡点，此时容器的总压为p，假设在恒温恒容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量(物质的量浓度)之比，所以可设Y转化的物质的量浓度为xmol·L－1，则列出三段式如下：考向2图像综合分析及应用典例2计算反应Ⅲ的ΔH3＝______kJ·mol－1，其对应的曲线为___(填“a”或“c”)－90

a

(2)在5MPa下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图：①图中代表CH3OH的曲线为___(填“m”或“n”)。②解释150～250℃范围内CO2转化率随温度升高而降低的原因__________________________________________________________________________________________________________。③下列说法错误的是____(填字母)。A．H2的平衡转化率始终低于CO2的B．温度越低，越有利于工业生产CH3OHC．加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的平衡转化率D．150～400℃范围内，温度升高，H2O的平衡产量先减小后增大④270℃时CO的分压为______________，反应Ⅱ的平衡常数为_________________________________(列出算式)。m

反应Ⅰ是放热反应，反应II是吸热反应，温度升高使CO2平衡转化率减小的程度大于反应Ⅱ使CO2平衡转化率增大的程度BC

0.16MPa

②反应Ⅰ是放热反应，温度升高，逆反应程度增大，CO2转化率降低，反应Ⅱ是吸热反应，温度升高，正反应程度增大，CO2转化率升高，在150～250℃范围内，温度升高，整体上CO2转化率降低，说明反应Ⅰ逆向移动的程度大于反应Ⅱ正向移动的程度，导致CO2转化率随温度升高而降低。③起始n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，只发生反应Ⅰ时，CO2、H2转化率相同，发生反应Ⅱ时，H2的平衡转化率小于CO2的转化率，当Ⅰ、Ⅱ都发生时，则H2的平衡转化率小于CO2的转化率，故A正确；由图可知，温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行，CH3OH的含量高，有利于工业生产CH3OH，但并不是温度越低越好，因为反应需要一定温度才能发生，故B错误；模型构建下列有关说法不正确的是 (

)A．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.225mol·L－1·min－1B．该温度下，第一步反应的平衡常数K＝4C．T1到T2段随温度升高CO2转化率升高可能原因为温度升高、催化剂活性增加D．T4到T5段随温度升高CO2转化率降低且曲线一致的原因是反应达到平衡，温度升高平衡逆向移动，而催化剂不影响化学平衡移动B

由图乙可知，T1到T2段随温度升高CO2转化率升高，可能原因为温度升高或催化剂活性增加，C正确；T1到T4随温度升高CO2转化率增加，反应未达到平衡状态，a点时反应达到平衡状态，T4到T5段随温度升高CO2转化率降低且曲线一致的原因是：a点反应达到平衡后，温度升高平衡逆向移动，而催化剂不影响化学平衡移动，D正确。热点聚焦突破化学反应原理综合题〔高考必备〕1．题型分析本题型一般取材于能源、环境保护、化工生产等情景，题目围绕一个主题，将热化学、化学反应速率、电化学及三大平衡知识融合在一起进行考查，每个小题相对独立；题目中结合图像、表格、数据、装置等信息，考查考生的阅读、读图、分析归纳能力，试题的难度较大。考点主要涉及盖斯定律与热化学方程式、化学反应速率的计算及其影响因素的分析、平衡常数的计算及其影响因素的分析、化学平衡移动及其影响因素的分析、电极反应式的书写及相关计算等。另外速率常数的理解与应用也是近几年高考考查的重点内容之一，应给予关注。2．题给信息的提取和加工(1)图表类分析①明义：明确图表所呈现的化学含义(图表的含义)，如物质的量浓度变化(质量分数变化)与时间的二维关系。②辨数：通过图表明确相应数学规律，即变化趋势等，如正向或反向变化、极值点等。③析理：结合题意及图表规律分析确定其对应的化学原理，并提炼出相应变化规律及原因。(2)图像类分析①明标：明晰横、纵坐标所表示的化学含义，这是理解题意和进行正确思维的前提。明晰坐标含义，也就是用变量的观点分析坐标，找出横、纵坐标的关系，再结合教材，联系相应的知识点。②找点：找出曲线中的特殊点(起点、顶点、拐点、终点、交叉点、平衡点等)，分析这些点所表示的化学意义以及影响这些点的主要因素及限制因素等，大多考题就落在这些点的含义分析上，因为这些点往往隐含着某些限制条件或某些特殊的化学含义。③析线：正确分析曲线的走向、变化趋势(上升、下降、平缓、转折等)，同时对走势有转折变化的曲线，要分区段进行分析，研究找出各段曲线的变化趋势及其含义。在绘制图像时通常题目会有参考的曲线，在分析新的条件与原曲线关系的基础上进行绘制。〔典例探析〕典例1(2020·全国卷Ⅲ，28)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝______。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)______(填“变大”“变小”或“不变”)。1∶4

变大(2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种