2026届高三化学二轮复习课件：板块Ⅲ　化学反应的热效应、速率与平衡　专题三　化学反应速率与化学平衡的相关计算

第一部分热点专题突破板块Ⅲ化学反应的热效应、速率与平衡专题三化学反应速率与化学平衡的相关计算热点一化学反应速率及速率常数的相关计算热点二化学平衡常数与转化率的常见计算目录CONTENTS专题突破练（九）化学反应速率与化学平衡的相关

计算热点三压强平衡常数、物质的量分数平衡常数

和标准平衡常数的计算热点四多平衡体系计算中的“元素守恒”思维模型热点一化学反应速率及速率常数的相关计算真题导航高考必备模拟突破1.(2024·河北卷)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为以上各反应的速率方程均可表示为v=k·c(A)·c(B),其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度,k为速率常数(k1~k5分别对应反应①~⑤)。

5.540.033增大

2.(2023·山东卷)一定条件下,水气变换反应CO+H2OCO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程,研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应:研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,H+仅对反应

Ⅰ

有催化加速作用;反应

Ⅰ

速率远大于反应Ⅱ,近似认为反应

Ⅰ

建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离,其浓度视为常数。D反应Ⅰ正反应速率方程为:v=k·c(H+)·c(HCOOH),k为反应速率常数。T1温度下,HCOOH电离平衡常数为Ka,当HCOOH平衡浓度为xmol·L-1

时,H+浓度为

mol·L-1,此时反应Ⅰ正反应速率v=

mol·L-1·h-1(用含Ka、x和k的代数式表示)。

解析

T1温度时,HCOOH建立电离平衡:

高考热点:速率常数与平衡常数的关系是在化学平衡常数基础上的延伸和拓展,它是定量研究化学平衡的建立及平衡移动的重要手段,借助有关计算考查学生对新知识的本质理解及迁移应用能力,是近年高考的热点和难点。1.速率常数与速率方程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时的反应速率意义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速率速率方程含义一定温度下,化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比表达式反应aA(g)+bB(g)

gG(g)+hH(g)表达式v正=k正·ca(A)·cb(B)(其中k正为正反应的速率常数),v逆=k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆为逆反应的速率常数)反应2NO2(g)

2NO(g)+O2(g)表达式v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c2(NO)·c(O2)2.速率常数与化学平衡常数之间的关系1.顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如下转化:该反应的速率方程可表示为v正=k正·c(顺)和v逆=k逆·c(反),k正和k逆在一定温度时为常数,分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题:(1)已知:T1温度下,k正=0.006s-1,k逆=0.002s-1,该温度下反应的平衡常数K1=

。(2)T2温度下,图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是____(填字母),平衡常数K2=

。

3B

(1)平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式为K=

(用含有k正、k逆的式子表示)。

(2)试求出图中c点时,上述反应的平衡常数K=

kPa-1。已知k逆=60s-1,则速率常数k正=

s-1·kPa-1。

3.氮的氧化物是大气污染物之一,研究氮氧化物的反应机理对缓解环境污染有重要意义。T

℃时,存在如下平衡:2NO2(g)

N2O4(g)。该反应正、逆反应速率与NO2、N2O4的浓度关系为:v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c(N2O4)(k正、k逆是速率常数),且lgv正~lgc(NO2)与lgv逆~lgc(N2O4)的关系如图所示。(1)T

℃时,该反应的平衡常数K=

。(2)T

℃时,向刚性容器中充入一定量NO2,平衡后测得c(N2O4)为1.0mol·L-1,则平衡时NO2的物质的量分数为

(以分数表示)。平衡后v正=_____(用含a的表达式表示)。

100

10a

4.航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理,可实现空间站中O2的循环利用。350℃时,向体积为2L的恒容密闭容器中通入8molH2和4molCO2发生以上反应,若反应起始和平衡时温度相同(均为350℃),测得反应过程中压强随时间的变化如表所示:时间/min0102030405060压强6.00p5.60p5.30p5.15p5.06p5.00p5.00p

><解析

(1)向体积为2

L的恒容密闭容器中通入8

mol

H2和4

mol

CO2发生以上反应,结合三段式计算平衡状态气体物质的量,设达到平衡状态消耗二氧化碳物质的量为x,

热点二化学平衡常数与转化率的常见计算真题导航高考必备模拟突破(1)0~50min,经方式

处理后的反应速率最快;在此期间,经方式丙处理后的平均反应速率v(SiHCl3)=

mol·L-1·min-1。

(2)当反应达平衡时,H2的浓度为

mol·L-1,平衡常数K的计算式为

。

(3)增大容器体积,反应平衡向

移动。

甲5.6×10-50.1951

CH4与Br2反应生成CH3Br,部分CH3Br会进一步溴化。将8mmolCH4和8mmolBr2通入密闭容器,平衡时,n(CH4)、n(CH3Br)与温度的关系如图(假设反应后的含碳物质只有CH4、CH3Br和CH2Br2)。(1)图中CH3Br的曲线是

(填“a”或“b”)。

(2)560℃时,CH4的转化率α=

,n(HBr)=

mmol。

(3)560℃时,反应CH3Br(g)+Br2(g)===CH2Br2(g)+HBr(g)的平衡常数K=

。

a80%7.810.92

高考热点:在化学平衡的计算中,在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量,培养学生结构化的方式思考问题,找出已知与未知的关系,增强逻辑性和条理性、对正确分析和解决问题有很大帮助。1.一个模式——“三段式”

2.三个量的关系(1)三个量:即起始量、变化量、平衡量。(2)关系①对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。②对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。③各转化量之比等于各物质的化学计量数之比。3.四个公式

(1)用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应:

。

(2)由图A点数据,计算该转化反应的平衡常数为

。

1.0×1014解析

(2)根据反应并结合A点数据,列三段式:

2.(2025·杭州学军中学月考)某化学兴趣小组模拟SO2催化氧化制备SO3,在2L刚性容器中进行下列三组实验,数据如下:

第1组第2组第3组温度/℃T1T2T3投料n(SO2)/mol124投料n(O2)/mol222SO2平衡转化率(α)/%4050α(1)T1

℃时平衡常数K=

(保留两位有效数字)。

(2)若T1=T3,则α

(填“>”“<”或“=”)40%,结合相关数据计算,写出推理过程:

。0.49答案

(2)<

T3=T1时,假设反应达到平衡时,SO2的转化率也为40%,则转化的c(SO2)=0.8mol·L-1。

解析

(1)T1

℃时SO2的平衡转化率为40%,则转化的c(SO2)=0.2

mol·L-1。

3.(2025·河南卷节选)CaCO3的热分解与NixPy催化的CH4重整结合,可生产高纯度合成气(H2+CO),实现碳资源的二次利用。主要反应如下:回答下列问题:(1)恒压条件下,CH4重整反应可以促进CaCO3分解,原因是

。

CH4重整反应消耗CO2,促进CaCO3的分解反应正向进行解析

(1)CH4发生重整反应,会消耗CO2,降低CO2浓度,促进CaCO3的分解反应正向进行。(2)在温度分别为T1、T2和T3下,CH4的平衡转化率与压强的关系如图所示,反应温度最高的是

(填“T1”“T2”或“T3”),原因是

。

T1反应Ⅱ是吸热反应,压强一定时,温度越高,CH4平衡转化率越大解析

(2)反应Ⅱ是吸热反应,其他条件一定时,温度升高,平衡正向移动,CH4平衡转化率增大,由图可知,相同压强下,T1对应的CH4平衡转化率最高,故T1温度最高。

1.270%解析

(3)CaCO3平衡转化率为80%,则反应Ⅰ生成的n(CO2)=0.8

mol,CH4平衡转化率为60%,则反应Ⅱ中CH4转化1

mol×60%=0.6

mol。列关系式:平衡时CO的物质的量为1.3

mol,则反应Ⅲ生成0.1

mol

CO,列关系式:

热点三压强平衡常数、物质的量分数平衡常数和标准平衡常数的计算真题导航高考必备模拟突破1.(2024·湖南卷)催化剂TiO2再生时会释放CO2,可用氨水吸收获得NH4HCO3。现将一定量的NH4HCO3固体(含0.72g水)置于密闭真空容器中,充入CO2和NH3,其中CO2的分压为100kPa,在27℃下进行干燥。为保证NH4HCO3不分解,NH3的分压应不低于

kPa[已知p(H2O)=2.5×102kPa·mol-1×n(H2O)

NH4HCO3分解的平衡常数Kp=4×104(kPa)3]。

40解析

0.72

g水的物质的量为0.04

mol,故p(H2O)=2.5×102

kPa·mol-1×n(H2O)=10

kPa,NH4HCO3分解的反应方程式为NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O↑,故NH4HCO3分解的平衡常数Kp=p(NH3)·p(CO2)·p(H2O)=4×104

(kPa)3,解得p(NH3)=40

kPa,故为保证NH4HCO3不分解,NH3的分压应不低于40

kPa。2.(2024·安徽卷)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料,由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题:[乙烷制乙烯](1)C2H6氧化脱氢反应:2C2H6(g)+O2(g)===2C2H4(g)+2H2O(g)

ΔH1=-209.8kJ·mol-1C2H6(g)+CO2(g)===C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)

ΔH2=+178.1kJ·mol-1计算:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)

ΔH3=

kJ·mol-1。

-566解析

(1)由盖斯定律可知,目标反应=第1个反应-2×第2个反应,则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=-566

kJ·mol-1。(2)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g)

ΔH4。C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,则ΔH4

0(填“>”“<”或“=”)。结合该图,下列条件中,达到平衡时转化率最接近40%的是

(填标号)。

a.600℃,0.6MPab.700℃,0.7MPac.800℃,0.8MPa>b解析

(2)由题图知,压强一定时,温度越高,C2H6平衡转化率越高,则升温平衡正向移动,该反应的正反应为吸热反应,ΔH4>0。平衡转化率接近40%的曲线应介于平衡转化率为20%与50%的曲线之间,a项代表的点在20%线左侧,b项代表的点位于20%线与50%线之间,c项代表的点在50%线与80%线之间,故b符合题意。

增大解析

(3)①设初始投入C2H6的物质的量为1

mol,且仅发生反应ⅰ,结合C2H6的平衡转化率为25.0%列出三段式:

高考热点:Kp、Kx、Kθ是化学平衡常数基础上的拓展延伸,它是定量研究平衡混合体系中各物质量的关系重要手段,一般情景素材较新,有关Kp的计算和应用是近年高考的热点和难点。1.分压及分压常数的含义(1)气体的分压p(B)相同温度下,当某组分气体B单独存在且具有与混合气体总体积相同的体积时,该气体B所具有的压强,称为气体B的分压强,简称气体B的分压,符号为p(B),单位为Pa或kPa或MPa。气体B的分压p(B)=气体总压p×B的体积分数=气体总压p×B的物质的量分数。2.Kx、Kθ的含义

3.计算方法与步骤第一步,根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度;第二步,计算各气体组分的物质的量分数或体积分数;第三步,根据分压计算公式求出各气体的分压,某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数);第四步,根据平衡常数表达式代入计算。(1)X表示

(填“温度”或“压强”),Y1

Y2(填“>”或“<”),该反应为焓

(填“增”或“减”)反应。

(2)A点对应的压强为akPa,若反应从开始到恰好达到平衡状态所用时间为5min,则v(C4H10)=

kPa·min-1,此温度下平衡常数Kp=

kPa,A、B、C三点对应的平衡常数Kp(A)、Kp(B)、Kp(C)的大小关系为

。(Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)

温度<增0.075a0.5625aKp(C)>Kp(A)=Kp(B)解析

(1)该反应是气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,丁烷的平衡转化率降低,所以X不是压强,是温度;A点和B点处于同一温度下,A点→B点,丁烷的平衡转化率降低,说明化学平衡逆向移动,该反应是气体分子数增大的反应,则A点→B点,压强增大,即Y1<Y2;横坐标X表示的是温度,温度升高,丁烷的平衡转化率增大,则该反应是吸热反应,即该反应为焓增反应;(2)A点对应的压强为a

kPa,若反应从开始到恰好达到平衡状态所用时间为5

min,列出三段式:

2.一定条件下,甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应:恒定压强为100kPa时,将n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合气体投入反应器中,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。600℃时,H2O(g)的平衡分压为

kPa,反应②的物质的量分数的平衡常数Kx=_______(用物质的量分数代替平衡浓度计算,保留2位有效数字)。

322.1解析

两个反应都消耗水,水的物质的量分数减小,所以曲线p表示水的物质的量分数与温度的变化关系;两个反应都生成氢气,氢气的物质的量分数在最初增大得最快,所以曲线q表示氢气的物质的量分数与温度的变化关系;氢气的物质的量分数到达峰值后减小,说明温度高于700

℃后以反应②为主,反应②是放热反应,升高温度平衡逆向移动,即CO的物质的量分数一直增大,所以曲线m表示CO的物质的量分数与温度的变化关系,则曲线n表示二氧化碳的物质的量分数与温度的变化关系;假设起始时甲烷的物质的量为1

mol,水蒸气的物质的量为3

mol,600

℃平衡时,反应①消耗了x

mol水蒸气,反应②消耗了y

mol水蒸气,三段式表示:

3.(2025·湖北三模)氙及其化合物在工业生产中有重要用途。一定条件下,向恒容密闭容器中充入Xe和F2的混合气体,反应体系中存在的平衡及相应部分数据如下表所示。已知:分压=总压×该组分物质的量分数;

其中pθ=100kPa,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压。

化学式XeF2XeF4XeF6物质的量/mol3.6019.800.36

<减小97.8%36

热点四多平衡体系计算中的“元素守恒”思维模型真题导航高考必备模拟突破1.(2024·山东卷)水煤气是H2的主要来源,研究CaO

对C-H2O体系制H2的影响,涉及主要反应如下:压力p下、温度为T0时,图示三种气体的摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=

;此时气体总物质的量为4.0mol,则CaCO3(s)的物质的量为

mol;若向平衡体系中通入少量CO2(g),重新达平衡后,分压p(CO2)将

(填“增大”“减小”或“不变”),p(CO)将_______

(填“增大”“减小”或“不变”)。

0.5不变不变2.(2025·陕晋青宁卷)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:Ⅰ.MgCO3(s)===MgO(s)+CO2(g)ΔH1=+101kJ·mol-1Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)ΔH2=-166kJ·mol-1Ⅲ.CO2(g)+H2(g)===H2O(g)+CO(g)ΔH3=+41kJ·mol-1100kPa下,在密闭容器中H2(g)和MgCO3(s)各1mol发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度变化关系如图(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。

①表示CH4选择性的曲线是

(填字母)。

②点M温度下,反应Ⅱ的Kp=

(kPa)-2(列出计算式即可)。③在550℃下达到平衡时,n(CO)=

mol。500~600℃,随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是_________________________________________________________。c0.2反应Ⅱ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅲ平衡正向移动的程度解析

①360

℃以下,曲线b、c对应的数值之和约为1,则其代表选择性曲线,反应Ⅰ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,MgCO3的平衡转化率增大,则a为MgCO3的平衡转化率曲线。反应Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CH4的选择性降低,且反应Ⅲ在360

℃以下不考虑,则c为CH4的选择性曲线。②点M温度下,MgCO3的平衡转化率为49.0%、CH4的选择性为50%(反应Ⅲ在360

℃以下不考虑),则MgCO3转化0.49

mol,反应Ⅰ生成0.49

mol

CO2,故反应Ⅱ中起始时CO2为0.49

mol、H2为1

mol,达平衡时CH4为0.245

mol,列三段式:

高考热点:在解决速率平衡的相关计算题目时,学生一般会用“三段式”模型解题,但该类高考试题中往往涉及多个相互关联的化学平衡体系,需要关联各种数据,用三段式法解题特别容易出错,且计算量较大。若学生能用“变化量”和“元素守恒”两种思维模型来解决多重平衡的相关计算,可“化繁为简”,在考场上快速准确完成速率平衡的计算问题。元素守恒的思想常用在多重平衡体系的复杂计算中,构建了以“元素守恒”为核心的计算思维模型。1.探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:回答下列问题:一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,此时H2O(g)的浓度为_______________mol·L-1(用含a、b、V的代数式表示,下同),反应Ⅲ的平衡常数为

。

2.在一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中加入1molCO2和1molH2,起始压强为pMPa。二氧化碳加氢制取乙醇涉及的主要反应如下:(1)下列说法正确的是

(填字母)。

A.容器内压强不变,说明反应Ⅰ已经达到化学平衡状态B.平衡时向容器中充入稀有气体,反应Ⅱ正向移动C.平衡时向容器中充入一定量H2,反应Ⅰ和Ⅱ均正向移动,H2的转化率升高A(2)若该化学反应体系达平衡时,H2的转化率为40%,CO的物质的量为0.1mol,则CO2的物质的量浓度为

mol·L-1,反应Ⅰ的分压平衡常数Kp=______(结果用分数表示,分压=总压×物质的量分数)。

0.4

解析

(1)容器内压强不变,说明容器内所有气体的物质的量都不再变化,则反应Ⅰ和Ⅱ都达到化学平衡状态,A项正确;容积固定,平衡时向容器中充入稀有气体,各气体分压不变,平衡不移动,B项错误;平衡时向容器中充入一定量H2,反应Ⅰ和Ⅱ均正向移动,但H2的转化率降低,C项错误。(2)根据原子守恒来解此题,只考虑起始和平衡时各组分的物质的量,忽略反应过程,设平衡时CH3CH2OH为x

mol,分析如下:起始转化平衡备注1

mol

CO2

(1-0.1-2x)mol

CO2根据C原子守恒写CO2的物质的量1

molH2转化率40%0.6

mol

H2根据转化率可求

0.1

mol

CO已知

(0.4-3x)mol

H2O根据H原子守恒写H2O的物质的量

x

molCH3CH2OH设的未知数

专题突破练(九)化学反应速率与化学平衡的相关计算1.(2025·河南平顶山期末)已知反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)

ΔH>0的速率方程为v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c2(NO)·c(O2),其中k正、k逆是正、逆反应的速率常数,只与温度有关,且随温度升高而增大。T1温度下,在2L恒容密闭容器中充入一定量NO2气体发生上述反应,测得容器中不同时刻n(NO2)如表所示:时间/s012345n(NO2)/mol2.001.601.321.141.001.00(1)1~4s内该反应的平均反应速率v(NO2)=

。

(2)T1温度下达到化学平衡时,k正/k逆=

。

(3)若将容器的温度改为T2,其他条件不变,k正=k逆,则T2

T1(填“<”“>”或“=”)。

0.1mol·L-1·s-10.25>解析

(1)根据表中数据,1~4

s内二氧化氮浓度减少0.8

mol·L-1-0.5

mol·L-1=0.3

mol·L-1,1~4

s内二氧化氮的平均反应速率是0.3

mol·L-1÷3

s=0.1

mol·L-1·s-1。(2)利用三段式求K:

2.11增大

反应Ⅰ为气体体积减小的反应,增大各组分的分压,平衡正向移动,转化率增大

Ⅰ:烟酸的平衡分压为10

kPa,根据以上对应关系求得烟酸的n为0.9

mol,Ⅱ:

3.(2025·浙江嘉兴基础测试)工业制丙烯的方法有多种,回答下列问题:高温b23.1[对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp

(类似于浓度平衡常数K),如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡体系中B的物质的量分数]。

4.(2025·肥城模拟)我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉,其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。在CO2(g)加氢合成CH3OH的体系中,同时发生以下反应:(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变ΔH随温度T的变化如图所示。据图判断,表示反应Ⅰ的焓变曲线为

(填“a”“b”或“c”);反应Ⅲ在

(填“高温”或“低温”)下可自发进行。

b低温解析

(1)依据盖斯定律由Ⅰ-Ⅱ可得Ⅲ,只有反应Ⅱ的ΔH2>0,则曲线a代表Ⅱ,将T1时各曲线数据代入-49.4-41.2=-90.6,则曲线b代表Ⅰ,曲线c代表Ⅲ,反应Ⅲ是气体分子数减小的反应,则ΔS<0,已知ΔH3<0,故低温时ΔH-TΔS<0,反应自发。

9.145

反应Ⅱ

5.(2024·福建卷)SiHCl3是制造多晶硅的原料,可由Si和SiCl4耦合加氢得到,相关反应如下:在压强为p0的恒压体系中通入2molH2和1molSiCl4,达到平衡时,气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知:Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。(1)图中n代表的组分为

。

(填化学式)(2)750K时,反应Ⅲ的平衡常数Kp=

。

(列出计算式)(3)750K时,SiCl4的平衡转化率为f,消耗硅的物质的量为___________________________________________mol。(列出计算式)

HCl

6.(2025·山东名校联盟二模)丙醛工业上主要用于制合成纤维、橡胶促进剂和防老剂等。在铑催化剂作用下与常用乙烯羰基化合成丙醛,涉及的反应如下:

B经tmin反应达到平衡,测得p(C2H4)=p(C2H6)=20kPa,则CH3CH2CHO(g)的选择性为______%(保留小数点后一位),v(CO)=

kPa·min-1(用含t的代数式表示),反应Ⅰ的逆反应的Kp=

。

71.4

320

反应温度相同,进气比越大,CO2的平衡转化率越小;进气比相同,反应温度越高,CO2的平衡转化率越大(或进气比越大,反应温度越低,CO2的平衡转化率越小)TE=TGKE=KG=1>4

根据三段式得

当CO2的转化率刚好达到60%时,

8.(2025·山东高三开学考试)水煤气是H2的主要来源,C-H2O体系制H2涉及主要反应如下:(1)反应Ⅰ在低温下不能自发进行,则ΔH1

0(填“>”“<”或“=”)。反应Ⅰ、Ⅱ的Kp随温度变化关系如图1所示,则表示反应Ⅱ的变化曲线是

(填“a”或“b”)。

>b解析

(1)依据ΔG=ΔH-TΔS,反应Ⅰ为熵增过程,ΔS>0,低温下不能自发进行,则ΔH1>0;升高温度,反应Ⅰ正向进行则Kp增大,由图可知a为反应Ⅰ的Kp变化曲线,则b为反应Ⅱ的Kp变化曲线;(2)在恒压条件下,反应达平衡后,气相中CO、CO2和H2的物质的量分数随温度的变化关系如图2所示,若该过程中无固体剩余,则曲线b表示

随温度变化曲线(填化学式),随温度升高,其物质的量分数略有增大的原因是________________________________________________________________________________________________。CO达平衡后无固体剩余,则只存在反应Ⅱ,由于反应放热,温度升高,平衡逆向进行,CO的物质的量分数增大解析

(2)该过程中无固体剩余,则仅发生反应Ⅱ,随温度升高,反应Ⅱ的平衡逆向进行,CO2、H2的量均减少,CO的量增多,由图可知,曲线b升高,则曲线b表示CO的变化曲线。9.(2024·湖南卷)丙烯腈(CH2==CHCN)是一种重要的化工原料。工业上以N2为载气,用TiO2作催化剂生产CH2==CHCN的流程如下:已知:①进料混合气进入两釜的流量恒定,两釜中反应温度恒定;②反应釜Ⅰ中发生的反应:ⅰ:HOCH2CH2COOC2H5(g)—→CH2==CHCOOC2H5(g)+H2O(g)

ΔH1③反应釜Ⅱ中发生的反应:ⅱ:CH2==CHCOOC2H5(g)+NH3(g)—→CH2==CHCONH2(g)+C2H5OH(g)

ΔH2ⅲ:CH2==CHCONH2(g)—→CH2==CHCN(g)+H2O(g