《2022届新高考化学人教版二轮复习学案-专题十 化学反应速率 化学平衡.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届新高考化学人教版二轮复习学案-专题十 化学反应速率 化学平衡.docx（57页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、变化观念与平衡思想证据推理与模型认知以生产生活实际联系紧密的创新题材为背景，考查化学反应速率、平衡状态、平衡移动、平衡常数等，特别关注速率常数、Kp及竞争反应的K计算。结合图象判断最值及反应条件计算考向一化学反应速率及其影响因素1影响化学反应速率的因素(1)宏观上物质的化学性质，性质越活泼，反应速率越快。(2)微观上碰撞理论、活化能活化能越小活化分子数、百分数越大有效碰撞越多反应速率越快(3)同一反应定性讨论反应速率的快慢方法利用反应物浓度、温度、压强、接触面积、催化剂讨论反应速率快慢建立平衡过程中：v正减慢，v逆增大，达平衡时v正v逆若正向建立平衡：v正v逆若逆向建立平衡：v正v逆，如加压平
2、衡正移v正、v逆均增大，但增大倍数不同，平衡正移，v正v逆。定量判断化学反应速率的快慢a利用v，计算平均反应速率比较大小b比值法比较大小aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)、，比值越大，反应速率越快。2高考新宠，化学反应速率常数及应用(1)含义速率方程：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。速率常数(k)：是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 molL1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。(2)表达式对于反应：aAbB=gGhH则vkca(A)cb(B)(其中k为速率常数)。如：SO2Cl2SO2Cl2vk1c(SO2C
3、l2)2NO22NOO2vk2c2(NO2)2H22NON22H2Ovk3c2(H2)c2(NO)1(2021广东省学业水平选择性考试)反应X=2Z经历两步：XY；Y2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是(D)Aa为c(X)随t的变化曲线Bt1时，c(X)c(Y)c(Z)Ct2时，Y的消耗速率大于生成速率Dt3后，c(Z)2c0c(Y)解析：X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，a为c(X)随t的变化曲线，A正确；由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于 t1时刻，因此，t1时c(X)c(Y)c(Z)，B正确；由图中信息可
4、知，t2时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明t2时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应生成Y的速率小于反应消耗Y的速率，即t2时Y的消耗速率大于生成速率，C正确；由图可知，t3时刻反应完成，X完全转化为Y，若无反应发生，则c(Y)c0，由于反应Y2Z的发生，t3时刻Y浓度的变化量为c0c(Y)，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为2c0c(Y)，这种关系在t3后仍成立， D错误，故选D。2(2021浙江1月选考)取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I存在下分解：2H2O2=2H2OO2。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：t/min02040608
5、0c/(molL1)0.800.400.200.100.050下列说法不正确的是(C)A反应20 min时，测得O2体积为224 mL(标准状况)B2040 min，消耗H2O2的平均速率为0.010 molL1min1C第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率DH2O2分解酶或Fe2O3代替I也可以催化H2O2分解解析：反应20 min时，过氧化氢的浓度变为0.4 mol/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)(0.800.40) mol/L0.05 L0.02 mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)0.01 mol，标准状况下的体积VnVm0.01 mo
6、l22.4 L/mol0.224 L224 mL，A正确；2040 min，消耗过氧化氢的浓度为(0.400.20) mol/L0.20 mol/L，则这段时间内的平均速率v0.010 mol/(Lmin)，B正确；随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率，C错误；I在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D正确，故选C。3(2021浙江6月选考)一定温度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2N2O54NO2O2。在不同时刻测量放出的O2体积，
7、换算成N2O5浓度如下表：t/s06001 2001 7102 2202 820xc(N2O5)/(molL1)1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是(D)A6001 200 s，生成NO2的平均速率为5.0104 molL1s1B反应2 220 s时，放出的O2体积为11.8 L(标准状况)C反应达到平衡时，v正(N2O5)2v逆(NO2)D推测上表中的x为3 930解析：6001 200 s，N2O5的变化量为(0.960.66) molL10.3 molL1，在此时间段内NO2的变化量为其2倍，即0.6 molL1，因此，生成NO2的平均速率为1.010
8、3 molL1s1，A错误；由表中数据可知，反应2 220 s时，N2O5的变化量为(1.400.35) molL11.05 molL1，其物质的量的变化量为1.05 molL10.1 L0.105 mol，O2的变化量是其，即0.052 5 mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积为0.052 5 mol22.4 L/mol1.176 L，B错误；反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v正(N2O5)v逆(NO2)，C错误；分析表中数据可知，该反应经过1 110 s(6001 710,1 7102 820)后N2O5的浓度会
9、变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24 molL1变为0.12 molL1时，可以推测上表中的x为(2 8201 110)3 930，D正确。4(2019全国卷节选)(双选)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(CD)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解析：A项，观察不同温度下曲线的变化趋势，不难发现T2时反应更快，则T2T1，故错误；B项，a点对应温度低于c点对应温度，但a点环戊二烯浓度大于c点环戊二烯的浓度，故v
10、(a)与v(c)大小无法确定，故错误；C项，v(a，正)v(a，逆)，v(b，正)v(b，逆)，又v(a，正)v(b，正)，则v(a，正)必然大于v(b，逆)，故正确；D项，由图象可知b点环戊二烯的浓度为0.6 molL1，环戊二烯转化的浓度1.5 molL10.6 molL10.9 molL1，则生成的二聚体的浓度0.9 molL10.45 molL1，故正确。5(2021惠州一模)反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(C)增加C的量将容器的体积缩小一半保持体积不变，充入N2使体系压强增大保持压强不变，充入N2使容
11、器体积变大A BC D解析：反应物C为固体，增加固体的量不能改变反应速率；容器的体积缩小一半，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度加倍，反应速率加快；体积不变时充入N2，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度不变，反应速率不变；压强不变时充入N2，容器体积增大，H2O(g) 、CO(g)、H2(g)的浓度减小，反应速率变小，故选C。6(2021重庆预测)把下列四种Na2S2O3溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L硫酸的锥形瓶中，均加水稀释到50 mL，其中反应最快的是(C)A10 ，20 mL、3 mol/L的Na2S2O3溶液B20 ，10 mL、4 mol/L的Na2S
12、2O3溶液C20 ，30 mL、2 mol/L的Na2S2O3溶液D10 ，10 mL、2 mol/L的Na2S2O3溶液解析：由于将Na2S2O3溶液与硫酸混合后均加水稀释到50 mL，所以温度越高、Na2S2O3物质的量越大，反应速率越快，B、C项的温度大于A、D项，B项中所加Na2S2O3物质的量小于C项，故反应最快的是C项。7(2021丹东五校联考)以反应5H2C2O42MnO6H=10CO22Mn28H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是(A
13、)A实验和实验是探究温度对化学反应速率的影响，实验和实验是探究浓度对化学反应速率的影响B实验所加的H2C2O4溶液均要过量C若实验测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s，则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)1.7104 mol/(Ls)D实验和实验起初反应均很慢，过一会儿反应速率突然增大，可能是生成的Mn2对反应起催化作用解析：探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是和；探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是和，A错误；实验均需要通过高锰酸钾溶液褪色的时间来判断，需要保证高锰酸钾完全反应，因此所加的
14、H2C2O4溶液均要过量，B正确；实验中草酸的物质的量为0.10 molL10.002 L0.000 2 mol，高锰酸钾的物质的量为0.010 molL10.004 L0.000 04 mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.000 2 mol0.000 04 mol51，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为0.010 mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)1.7104 mol/(Ls)，C正确；实验和起初反应均很慢，过了一会儿，Mn2对反应起催化作用，因此速率突然增大，D正确，故选A。8(2021A10联盟联考)已知2NO(g)O2(g)2NO2(g)
15、H0，反应历程分两步：快反应：2NO(g)N2O2(g)H10，v1正k1正c2(NO)，v1逆k1逆c(N2O2)慢反应：N2O2(g)O2(g)2NO2(g)H20，v2正k2正c(N2O2)c(O2)，v2逆k2逆c2(NO2)下列说法正确的是(C)AN2O2是该反应的催化剂B温度升高，k1正、k2正均减小，k1逆、k2逆均增大C反应中N2O2与O2的碰撞仅部分有效D反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 解析：由两步反应及总反应可知，N2O2是中间产物，不是催化剂，A错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，则k1正、k2正均增大，k1逆、k2逆均增大，B错误；反应为慢反应，反应物中不全是活
16、化分子，则反应中N2O2与O2的碰撞仅部分有效，C正确；反应为放热反应，H10，焓变等于正、逆反应的活化能之差，则反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，D错误。考向二化学平衡状态、平衡移动一、化学平衡状态的判断1等“逆向相等”(1)同一物质(两种表述)v正v逆、断键数成键数。(2)不同物质：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。(1)有气体参加的反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，当是等体积反应时，不一定达到平衡；当是不等体积反应时，达到平衡。(2)气体的密度、气体的平均相对分子质量不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况
17、，判断是否平衡。(3)如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡。(4)依Q与K关系判断：若QK，反应处于平衡状态。二、化学平衡移动的判断方法和规律1判断方法通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。(1)若外界条件改变，引起v正v逆，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；(2)若外界条件改变，引起v正K，逆向移动，v正v逆；Qv逆；QK，不移动。1(2019浙江4月选考)下列说法正确的是(B)AH2(g)I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变BC(s)H2O(g)H2(g)CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平
18、衡C若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1解析：A项，该可逆反应的反应前后气体的化学计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，错误；B项，在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，正确；C项，若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的化学计量数不等，故A、C可
19、能均为气体，错误；D项，易知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H，合成氨气实际参与反应的n(H2)3 mol10%0.3 mol，因而Q1|H|0.1|H|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)2 mol10%0.2 mol，Q2|H|0.1|H|，则Q1Q2，错误。2(2020天津卷)已知Co(H2O)62呈粉红色，CoCl42呈蓝色，ZnCl42为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：Co(H2O)624ClCoCl426H2OH用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：以下结论和解释正确的是(D)A等物质的量的Co(H2O)62和CoCl42中键数之比为3
20、2B由实验可推知HCoCl42解析：1个Co2与6个H2O分子形成6个配位键，6个H2O分子中含有12个键，1个Co(H2O)62中共有18个键，CoCl42中含有4个配位键，即4个键，则等物质的量的Co(H2O)62和CoCl42中键数之比为92，A项错误；由实验可知，温度降低，蓝色溶液变为粉红色溶液，说明平衡逆向移动，则该反应正方向为吸热反应，H0，B项错误；水是纯液体，浓度不变，加水稀释，Cl浓度减小，平衡逆向移动，C项错误；由实验可知，加入ZnCl2后平衡逆向移动，则Zn优先与Cl反应生成ZnCl42，导致Cl浓度减小，平衡逆向移动，则稳定性：ZnCl42CoCl42，D项正确。3(2
21、020天津卷)利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题：用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0(1)某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为a molL1和3a molL1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为。(2)恒压下，CO2和H2的起始物质的量之比为13时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为该反应为放热反应，温
22、度升高，平衡逆向移动(或平衡常数减小)。P点甲醇产率高于T点的原因为分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O，有利于反应正向进行，甲醇产率升高。根据图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为210 。解析：(1)设CO2转化了x molL1，列三段式 (2)该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，甲醇的平衡产率降低；P、T两点对应的温度相同，分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O，有利于反应正向进行，使甲醇产率升高；由题图可知，该条件下采用分子筛膜，210 时甲醇的产率最高，则最佳反应温度为210 。4(2021河北五个一名校联盟二模)硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的磺化试剂，其可利用SO2
23、(g)Cl2(g)SO2Cl2(g)H0制备。100 时，该反应的压强平衡常数K4.1103 kPa1，在恒温恒容的容器中发生反应，下列说法正确的是(B)A已知硫酰氯结构式为，硫酰氯每个原子均达到8电子稳定结构B容器内气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡C温度升高，平衡逆向移动，反应的压强平衡常数增大D上述制备硫酰氯的反应，在高温下自发解析：已知硫酰氯结构式为，硫原子的最外层电子全部参与成键，所以硫原子已达12个电子，A错误；该反应是气体体积减小的反应，根据质量守恒、容器内气体的质量始终不变，随着反应的进行，气体的物质的量减小，则容器内气体的平均摩尔质量增大，当容器内气体的平均摩尔质量不变时
24、，反应达到平衡，B正确；该反应正向为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应的压强平衡常数减小，C错误；该反应为气体体积减小的反应，则S0，又因为H0，在低温时易自发进行，D错误。5(2021惠州三调)高炉炼铁过程中发生的反应：Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表，下列说法不正确的是(C)温度/1 0001 1501 300平衡常数4.03.73.5A.H0B该反应的平衡常数表达式是KC其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值减小D其他条件不变，升高温度时，CO的平衡转化率降低解析：依据图表数据分析，平衡常数随温度升高而减小，平衡逆向移动，
25、逆向是吸热反应，正反应是放热反应，H0，A正确；依据化学方程式和平衡常数概念书写平衡常数表达式为K，B正确；平衡常数随温度变化，不随浓度变化，其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值不变，C错误；升温平衡向吸热反应方向移动，A判断反应是放热反应，升温平衡逆向移动，一氧化碳转化率降低，D正确，故选C。6(2021广东模拟)一定温度下，在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应：X(g)3Y(g)2Z(g)，达到平衡，测得数据如下表：下列说法正确的是(C)A该反应的正反应为吸热反应B达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大C达到平衡时，容器中c(X)小于容器中c(X)的两倍D达到平衡时
26、，容器所需的时间比容器中的长解析：分析和，对比数据知平衡时Z的浓度：，且温度：，即升高温度平衡逆向移动，该反应正向为放热反应，A错误；容器和容器的温度相同，容器相当于容器增大压强，该反应正向为气体物质的量减小的反应，增大压强平衡正向移动，达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大，B错误；和对比，相当于增大压强平衡正向移动，则中c(X)的浓度小于中的2倍，和对比，升温平衡逆向移动，c(X)浓度增大，故达到平衡时，容器中c(X)小于容器中c(X)的两倍，C正确；温度：，当其他条件不变时，升高温度反应速率加快，故达到平衡所需时间短，D错误。考向三化学反应速率、化学平衡计算1化学平衡常数表达式的书写
27、(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。如：CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)Kc(CO2)Cr2O(aq)H2O(l)2CrO(aq)2H(aq)K但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如：C2H5OHCH3COOHCH3COOC2H5H2OKC(s)H2O(g)CO(g)H2(g)K(2)同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。如：N2O4(g)2NO2(g)KN2O4(g)NO2(g)(3)有气体参与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。如：2A
28、(g)B(s)C(g)。若达到平衡时，n(A)n1、n(C)n2、密闭体系的压强为p，则Kp。2化学平衡常数(K)的应用(1)K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。(2)若用任意状态的浓度幂之积的比值(称为浓度商，用Q表示)与K比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。即对于反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，Q。QK反应向逆反应方向进行(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。3化学平衡常数与转
29、化率的计算(1)明确四个量(起始量、变化量、平衡量和差量)N反应物的平衡量起始量转化量。生成物的平衡量起始量转化量。各物质变化浓度之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。因此，抓变化浓度是解题的关键。化学平衡前后，同种元素原子的物质的量相等。(2)掌握三个百分数转化率100%100%生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率100%平衡混合物某组分的百分含量100%(3)牢记一个万能模式(“三段式”法)如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B
30、起始物质的量浓度分别为a molL1、b molL1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx molL1。4体系中发生多个反应(1)连续式反应(2)多个竞争反应ABC同时发生ADE(均为气体)分步讨论每个反应的起始量、变化量和平衡量。1(2021河北省学业水平选择性考试)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：MN=XY；MN=XZ，反应的速率可表示为v1k1c2(M)，反应的速率可表示为v2k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是(A)A030 min时间段内，Y的平均反应速率为6.67103 molL1m
31、in1B反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变C如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为ZD反应的活化能比反应的活化能大解析：由图中数据可知，30 min时，M、Z的浓度分别为0.300 molL1和0.125 molL1，则M的变化量为0.5 molL10.300 molL10.200 molL1，则Y的变化量为0.200 molL10.125 molL10.075 molL1，因此，030 min时间段内，Y的平均反应速率为0.002 5 molL1min1，A错误；由题中信息可知，反应和反应的速率之比为，Y和Z分别为反应和反应的产物，且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均
32、为1)，因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于，由于k1、k2为速率常数，故该比值保持不变，B正确；反应开始后，在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于，如果反应能进行到底，反应结束时有的M转化为Z，即62.5%的M转化为Z，C正确；在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应的活化能比反应的活化能大，D正确，故选A。2(2019天津卷)在1 L真空密闭容器中加入a mol PH4I固体，t 时发生如下反应：PH4I(s)PH3(g)HI(g)4PH3(g)P4(g)6H2(g)2HI(g)H2(g)I2(g)达平衡
33、时，体系中n(HI)b mol，n(I2)c mol，n(H2)d mol，则t 时反应的平衡常数K值为(b)b。(用字母表示)解析：反应生成的n(HI)体系中n(HI)2体系中n(I2)(b2c) mol，反应中生成的n(H2)体系中n(H2)反应中生成的n(H2)(dc) mol，体系中n(PH3)反应生成的n(PH3)反应中转化的n(PH3)b2c(dc) mol(b) mol，反应的平衡常数Kc(PH3)c(HI)(b)b。3(2021全国甲卷)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。二氧化碳加氢制甲醇的总反应为CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H49
34、kJmol1，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t250 下的x(CH3OH)p、在p5105 Pa下的x(CH3OH)t如图所示。回答下列问题：(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b，判断的理由是总反应H2.5_MPap2，所以p15.0_MPa。影响的因素有温度、压强和反应物的起始浓度(组成)。(2)将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为，则SO3压强
35、为 p，平衡常数Kp。(以分压表示，分压总压物质的量分数)(3)研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为vk0.8(1n)式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；为SO2平衡转化率，为某时刻SO2转化率，n为常数。在0.90时，将一系列温度下的k、值代入上述速率方程，得到vt曲线，如图乙所示。曲线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度tm。ttm后，v逐渐下降。原因是升高温度，k增大使v逐渐提高，但降低使v逐渐下降。ttm后，k增大对v的提高小于引起的降低。解析：(1)SO2(g)O2(g)SO3(g)H98 kJmol1，正反应是一个气体分子数减少的放热反应，增大压强可以使化学平衡
36、向正反应方向移动，即相同温度下，压强越大，SO2的平衡转化率越大，因此，p15.0 MPa，由图中数据可知，0.975。影响的因素就是影响化学平衡移动的因素，结合题中信息，主要有反应物(SO2和O2)的起始浓度、温度、压强等。(2)设通入反应器的气体的物质的量为x mol，则SO2、O2和N2的物质的量分别为2m%x mol、m%x mol和q%x mol,2m%m%q%100%，SO2的平衡转化率为，列三段式如下：平衡时气体的总物质的量n(总)2m%(1)xm%(1)x2m%x molq%x molxm%x mol，则SO3的物质的量分数为，同理可得SO2的物质的量分数为，O2的物质的量分数
37、为。该反应在恒温、恒压条件下进行，因此，p(SO3) p, p(SO2) p, p(O2) p, SO2(g)O2(g)SO3(g)的Kp。(3)由于SO2的催化氧化是放热反应，温度升高导致降低。由题中信息可知，vk0.8(1n)，升高温度，k增大使v逐渐提高，但降低使v逐渐下降。当ttm时，k增大对v的提高小于引起的降低。6(2020全国卷)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)乙烷在一定条件下可发生如下反应：C2H6(g)C2H4(g)H2(g)H1，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H/(kJmol1)1 5601 411286H1137 kJmol1。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)。容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压(p)下发生上述反应，乙烷的