高考化学二轮复习专题8化学反应速率化学平衡课件

这是一份高考化学二轮复习专题8化学反应速率化学平衡课件，共60页。PPT课件主要包含了温度压强，升高温度k增大，升高温度，减小压强，增大体积，选择合适催化剂等，═══H·＋OH·，＋893，56×104，－116等内容，欢迎下载使用。

1 体系构建 · 串真知
2 真题回放 · 悟高考
1．了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率(α)。2．了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3．了解可逆反应及化学平衡的建立。4．掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义，能利用化学平衡常数进行相关的计算。
5．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。6．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
(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0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在5.0 MPa、550 ℃时的α＝__________，判断的依据是_________________________ ___________________________________。影响α的因素有________________________ ___________________。
该反应气体分子数减少，增大
压强，α提高。所以p1＝5.0 MPa
反应物(N2和O2)的起始浓度
(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α，则SO3压强为_________，平衡常数Kp＝___________________ (以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
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。ttm后，v逐渐下降。原因是________________ __________________________________________________________________________________________________________________。
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
2．(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：
①提高该反应平衡转化率的方法有____________、____________ ____________。
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
②A．增大反应物浓度反应速率增大，故A说法正确；B．由速率方程可知，初期阶段的反应速率与氢气浓度无关，故B说法错误；C．反应物甲烷的浓度逐渐减小，结合速率方程可知，乙烷的生成速率逐渐减小，故C说法错误；D．化学反应速率与温度有关，温度降低，反应速率常数减小，故D正确。
3．(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”)。
(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0.1 MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是____、____。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
(3)根据图中点A(440 K,0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝______________________________(MPa)－3(列出计算式。以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当____________________。
4．(2019·全国卷Ⅰ，28)水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)═══CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴C(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。②在同一温度下用CO还原CO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。根据上述实验结果判断，还原CO(s)为C(s)的倾向是CO________H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_____(填标号)。A．<0.25B．0.25C．0.25～0.50D．0.50E．>0.50
(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正＝_________eV，写出该步骤的化学方程式__________________________________________________ ______________________。
COOH·＋H·＋H2O·═══COOH·＋2H·＋OH·(或H2O·
(4)Shichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。
(3)根据水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)═══CO2(g)＋H2(g)]并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知，CO(g)＋2H2O(g)的能量(0 eV)高于CO2(g)＋H2(g)＋H2O(g)的能量(－0.72 eV)，故水煤气变换的ΔH小于0；活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：
由(2)中分析得出H2的物质的量分数介于0.25～0.5，CO的物质的量分数介于0～0.25，即H2的分压始终高于CO的分压，据此可将图分成两部分：
由此可知，a、b表示的是H2的分压，c、d表示的是CO的分压，该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，CO分压增加，H2分压降低，故467 ℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是b、c；489 ℃时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是a、d。
(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)。A．T1>T2B．a点的反应速率小于c点的反应速率C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D．b点时二聚体的浓度为0.45 ml·L－1
达到平衡后，通入惰性气体对平衡没有影响，环戊烯的平衡转化率不变，A错误；反应③是吸热反应，提高温度平衡向正反应方向移动，环戊烯的平衡转化率增大，B正确；增加环戊烯浓度，环戊烯的平衡转化率减小，C错误；增加碘浓度平衡向正反应方向移动，环戊烯的平衡转化率增大，D正确。
(3)由图知虚线对应的速率快，对应温度高，则T2>T1，A错误；由T2(c点)>T1(a点)，但环戊二烯的浓度a点大于c点，则a点、c点的速率大小无法确定，B错误；a点、b点的温度相同，环戊二烯的浓度a点大于b点，则a点的正反应速率大于b点的正反应速率，b点没有达到平衡状态，则b点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C正确；b点时环戊二烯的浓度减少0.9 ml·L－1，则b点时二聚体的浓度为0.45 ml·L－1，D正确。
6.(2019·全国卷Ⅲ·28)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
(1)Deacn发明的直接氧化法为：4HCl(g)＋O2(g)═══2Cl2(g)＋2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：
可知反应平衡常数K(300 ℃)________K(400 ℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)＝1∶1的数据计算K(400 ℃)＝_______________________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是______________________________________。
O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低
增加反应体系压强、及时除去产物
(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：负极区发生的反应有______________________________________ _______________________(写反应方程式)。电路中转移1 ml电子，需消耗氧气________L(标准状况)。
Fe3＋＋e－═══Fe2＋，4Fe2＋＋O2＋4H＋
═══4Fe3＋＋2H2O
(3)根据平衡移动原理，为了提高HCl的转化率，使反应4HCl(g)＋O2(g)═══2Cl2(g)＋2H2O(g)正向移动，可以采用增大反应体系压强、及时分离出产物等措施。(4)根据示意图中H＋的流动方向可以判断电源的正负极情况，左侧为负极，右侧为正极。根据示意图中负极区物质的转化可以写出相应的方程式：Fe3＋＋e－═══Fe2＋，4Fe2＋＋O2＋4H＋═══4Fe3＋＋2H2O。在反应中，1 ml O2得到4 ml电子，所以转移1 ml电子时消耗氧气0.25 ml，在标准状况下的体积为5.6 L。
该催化重整反应的ΔH＝_________ kJ·ml－1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是_____(填标号)。A．高温低压　　　　　　B．低温高压C．高温高压D．低温低压某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 ml CH4、1 ml CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为______ml2·L－2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：
①由上表判断，催化剂X________Y(填“优于”或“劣于”)，理由是________________________________________________________ ______________________________________________。
相对于催化剂X、催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速
率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是______(填标号)。A．K积、K消均增加B．v积减小、v消增加C．K积减小、K消增加D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图2所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为___________________________。
pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)
(2)①从表格中数据可看出相对于催化剂X，用催化剂Y催化时积碳反应的活化能大，则积碳反应的反应速率小，而消碳反应活化能相对小，则消碳反应的反应速率大，再根据题干信息“反应中催化剂活性会因积碳反应而降低”可知催化剂X劣于催化剂Y。两个反应均吸热，故随温度升高，K积和K消均增加，且消碳反应速率增加的倍数比积碳反应的大，故A、D正确。②由该图像可知在反应时间和p(CH4)相同时，图像中速率关系va>vb>vc，结合沉积碳的生成速率方程v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5，在p(CH4)相同时，随着p(CO2)增大，反应速率逐渐减慢，即可判断：pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。
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2021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。
3 知识深化 · 精整合
2．外界因素对化学反应速率的影响及规律(1)当其他条件相同时，增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大。(2)压强对反应速率的影响(有气体参加的化学反应)①恒温时，压缩体积→压强增大→反应物浓度增大→反应速率加快。②恒温时，对于恒容密闭容器a．充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率加快。
b．充入“惰性”气体→总压强增大→气体反应物浓度未改变→反应速率不变。③恒温恒压时充入“惰性”气体→体积增大→气体反应物浓度减小→反应速率减小。(3)升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度，v正和v逆都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度大。(4)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。
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1 ml·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。
(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QcK，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。
四、化学反应速率与化学平衡图像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。
(1)v(正)、v(逆)同时突变
(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。
4 典题精研 · 通题型
角度一　化学反应速率的影响因素(2020·宁波模拟)不同条件下，用O2氧化a ml/L FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测合理的是(　　)
考点一　化学反应速率及影响因素
A．由①、②可知，pH越大，＋2价铁越易被氧化B．由②、③推测，若pH＞7，＋2价铁更难被氧化C．由①、③推测，FeCl2被O2氧化的反应为放热反应D．60 ℃、pH＝2.5时，4 h内Fe2＋的平均消耗速率大于0.15 a ml/(L·h)【答案】　D
【解析】　①、②中温度和pH均不同，无法判断pH对反应的影响，A错误；若pH＞7，FeCl2变成Fe(OH)2，Fe(OH)2非常容易被氧化成Fe(OH)3，B错误；①、③中pH相同、温度升高、Fe2＋的氧化率增大，即平衡正向移动，则FeCl2被O2氧化的以应为吸热反应，C错误；50 ℃、pH＝2.5时，4 h内Fe2＋的氧化率是60%，即消耗0.6 a ml/L,4 h内平均消耗速率等于0.15 a ml/(L·h)，温度升高到60 ℃、pH＝2.5时，＋2价铁的氧化率速率加快，4 h内Fe2＋的平均消耗速率大于0.15 a ml/(L·h)，D正确。
A．设k为该反应的化学平衡常数，则有k＝k逆∶k正B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17C．容器Ⅱ中起始平衡正向移动，达平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k正∶k逆<0.8【答案】　C
平衡常数为K＝0.3×0.72/0.12＝14.7>0.8，所以容器Ⅱ中NO2的转化率小于2/3，即容器Ⅱ中起始平衡正向移动，达平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小，C正确；由于该反应正反应是吸热反应，温度T2>T1，所以T2时平衡常数增大，则k正∶k逆>0.8。
考点二　化学平衡状态及移动方向的判断
＋175.2 kJ/ml
②P1______P2(填“>”“＝”或“不确定”，下同)；反应的平衡常数：B点______D点。③C点H2的转化率为___________；在A、B两点条件下，该反应从开始到平衡时生成氮气的平均速率：v(A)______v(B)。
Ⅱ.用间接电化学法去除烟气中NO的原理如下图所示。已知阴极室溶液呈酸性，则阴极的电极反应式为______________ ________________________。反应过程中通过质子交换膜(ab)的H＋为2 ml时，吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为_________L。
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。
角度二　化学平衡移动方向的判断(2020·阜阳模拟)CO2是主要的温室气体，也是一种工业原料。回收利用CO2有利于缓解温室效应带来的环境问题。(1)我国科学家通过采用一种新型复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。已知：2H2(g)＋O2(g)═══2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/ml2C8H18(l)＋25O2(g)═══16CO2(g)＋18H2O(l)　ΔH＝－11 036 kJ/ml
25 ℃、101 kPa条件下，CO2与H2反应生成辛烷(以C8H18表示)和液态水的热化学方程式是_______________________ _______________________________________。
8CO2(g)＋25H2(g)═══
C8H18(l)＋16H2O(l)　ΔH＝－1 627 kJ/
温度相同时，c(H2)增大，CO2平衡转化率增大，平衡向正反应方向
①对比实验1和实验3可发现：同样催化剂条件下，温度升高，CO2转化率升高，而甲醇的选择性却降低，请解释甲醇选择性降低的可能原因____________________________________________________ ______________________________________；②对比实验1和实验2可发现：在同样温度下，采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低，而甲醇的选择性却提高，请解释甲醇的选择性提高的可能原因______________________________________________ ____________________________________。
反应Ⅰ是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，
因此甲醇的产率减小，甲醇的选择性降低
Cu/ZnO纳米片对反应I的催化作用更好，测定时
间内得到的甲醇较多，甲醇选择性提高
2n CO2＋12n H＋＋12n e－═══
即一定温度下二氧化碳转化率随m(为起始时的投料比)增大而增大，根据图示可知转化率：m1＞m2＞m3，所以m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为：m1＞m2＞m3；(3)①同样催化剂条件下，温度升高，CO2转化率升高，而甲醇的选择性却降低的原因是反应Ⅰ为生成甲醇的反应，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，因此甲醇的产率减小，甲醇的选择性降低；②在同样温度下，采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低，而甲醇的选择性却提高的可能原因是在该时间内，
使用Cu/ZnO纳米片催化剂使反应I速率增加，因此测得该时间内得到的甲醇较多，甲醇选择性提高；③a.使用Cu/ZnO纳米棒做催化剂，对化学平衡无影响，无法提高CO2转化为CH3OH平衡转化率，a错误；b.使用Cu/ZnO纳米片做催化剂，催化剂不影响化学平衡移动，无法提高CO2转化为CH3OH平衡转化率，b错误；c.该反应为放热反应，降低反应温度，平衡向正反应方向移动，可提高CO2转化为CH3OH平衡转化率，c正确；d.投料比不变，增加反应物氢气的浓度，可提高CO2转化为CH3OH平衡转化率，d正确；e.增大CO2和H2的初始投料比，二氧化碳浓度增大，则CO2转化率降低，e错误；故合理选项为cd；
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：
【解析】　由表格数据可知，随着温度的升高，化学平衡常数降低，说明反应向逆反应反向进行，根据勒夏特列原理，正反应方向是放热反应，A正确；此反应的化学平衡常数应是上述反应平衡常数的倒数，即1/5×104＝2×10－5，B正确；在80 ℃时，K＝2，此时的浓度商为0.5/0.54＝8>2，说明反应向逆反应方向进行，即v正(2)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)的值增大的是_____。A．升高温度B．恒温恒容下，充入HeC．使用高效催化剂D．恒温恒容下，再充入2 ml CO2、3 ml H2
(3)反应10 min时体系达到平衡状态，此时CO2的转化率为25%，该反应的反应速率v(H2)＝_____________________________，反应的平衡常数K＝__________(保留三位有效数字)；若使K的值变为1，则应采取的措施是_____。A．增大压强B．恒压下加入一定量H2C．降低温度D．升高温度
0.075 ml·L－1·min－1
【解析】　(1)各物质的物质的量分数或体积分数保持不变，说明反应达到平衡状态；该反应的投料比不等于其化学计量数之比，当反应物的物质的量之比保持不变时，说明反应达到平衡状态；反应中物质的总质量和体积恒定不变，不管反应是否达到平衡，混合气体的密度都不变，无法说明反应是否达到平衡状态；H—H键的断裂和O—H键的生成都表示正反应方向，无法说明反应是否达到平衡状态。(2)反应正向移动时，n(CH3OH)/n(CO2)的值增大。升高温度，平衡逆向移动；恒温恒容下，充入He，平衡不移动；催化剂不影响化学平衡的移动；D项条件可等效为增大压强，平衡正向移动。
考点三　化学平衡常数及转化率计算
②一定条件下，将4 ml NH3和5.2 ml O2混合于容积为4 L的恒容密闭容器中发生催化氧化反应，经过10 s后达到平衡，测得NO的浓度为0.4 ml/L，则0到10 s内用NH3表示该反应的平均反应速率为__________________________，O2的转化率为___________(用百分数表示，且保留小数点后一位)，该反应的平衡常数为__________(列出计算式即可)。
0.04 ml·L－1·s－1
③若上述反应第一次达到平衡时，保持其他条件不变的情况下，只是将容器的体积扩大一倍，假定在25 s后达到新的平衡。请在下图中用曲线表示15～30 s这个阶段体系中NH3的浓度随时间变化的趋势。
(3)下列有关该反应的说法正确的是_____(填字母)。A．恒温恒容，再充入4 ml NH3和5.2 ml O2，再次达到平衡时，NH3的转化率增大B．恒温恒容，当容器内的密度保持不变时，反应达到了平衡C．当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到了平衡D．当2v正(NO)＝3v逆(H2O)时，反应达到了平衡
(4)工业上常用氨水吸收SO2，可生成(NH4)2SO3，请判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并通过计算说明判断依据：_______________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(已知：NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5；H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.3×10－8)
③容器体积扩大一倍，15 s时NH3浓度变为0.3 ml/L，体积扩大，压强减小，平衡正向移动，15 s～25 s NH3浓度继续减小，25 s后达到新的平衡状态。
(3)恒温恒容，再充入4 ml NH3和5.2 ml O2，相当于加压，平衡逆向移动，再次达到平衡时，NH3的转化率减小，A错误；恒温恒容，容器中气体的质量不变，当容器内的密度保持不变时，无法判断反应是否达到了平衡，B错误；反应前后气体的物质的量改变，当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到了平衡，C正确；当3v正(NO)＝2v逆(H2O)时，反应达到了平衡，D错误。
角度二　分压平衡常数的计算(2020·西安模拟)氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题：(1)航天领域中常用N2H4作为火箭发射的助燃剂。N2H4与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N2H4·H2O。用电离方程式表示N2H4·H2O显碱性的原因是：_____________________________ _____________________________________。
①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)______Kc(B)(填“<”或“>”或“＝”)。②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_____(填“A”或“B”或“C”)点。③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp＝_____MPa(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
6．(2019·江苏高考改编)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法错误的是(　　)
A．反应2NO(g)＋O2(g)═══2NO2(g)的ΔH<0B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D．380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4 ml·L－1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2 000【答案】　C
【解析】　A项，实线表示不同温度下相同时间内NO的转化率，虚线表示相同条件下随温度变化的NO的平衡转化率，随着温度升高，由虚线知，NO的平衡转化率减小，即温度升高，2NO＋O2═══2NO2的平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，ΔH<0，正确；B项，与X点相同温度下，NO的转化率没有达到最大，所以反应没有达到平衡，如果延长时间，使反应达到平衡，则可以提高NO的转化率，正确；C项，Y点处，反应已达平衡，通入O2时，平衡正向移动，NO的转化率会提高，错误；D项，设起始时c(NO)＝a ml·L－1，则：
7．(2020·烟台模拟)研究化学反应时，既要考虑物质变化与能量变化，又要关注反应的快慢与限度。回答下列问题：(1)NH3还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图所示
①上图中因为改变了反应条件，反应的活化能：b______a(填“＞”“＜”或“＝”)。②脱硝反应的热化学方程式可表示为反应物→生成物ΔH＝________________(用E1、E2的代数式表示)。
③研究发现，一定条件下的脱硝反应过程可能如图所示，根据氧化还原反应中物质的作用，NO为________剂，脱硝总反应的化学方程式为__________________________________。
①4 mim内，实验2中v(CO2)＝____________________________；900 ℃时，反应的平衡常数为______；降低温度时，平衡常数会________(填“增大”“减小”或“不变”)。②650 ℃时，若在此容器中充入2.0 ml H2O(g)、1.0 ml CO(g)、1.0 ml CO2(g)和x ml H2(g)，要使反应在开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是____________。若a＝2.0.b＝1.0，则平衡时实验2中H2O(g)和实验3中CO(g)的转化率(a)的关系为a(H2O)______(填“＞”“＜”或“＝”)a(CO)。
0.05 ml·L－1·min－1
(2020·银川模拟)含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题：(1)利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除工厂废气中的NO、NO2，反应机理如右图所示。A包含物质为H2O和______(填化学式)
考点四　化学反应速率和化学平衡图像
②在一定温度下，向2 L密闭容器中加入n ml CH4和2 ml NH3，平衡时NH3体积分数随n变化的关系如图乙所示。a点时，CH4的转化率为______%；平衡常数：K(a)______K(b)(填“>” “＝”或“<”)。
研究表明正反应速率v正＝k正·c(Mb)·P(O2)，逆反应速率v逆＝k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。①试写出平衡常数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试求出图丙中c点时，上述反应的平衡常数K＝_____kPa－1。已知k逆＝60 s－1，则速率常数k正＝_______s－1·kPa－1。
化学平衡图像题的解题流程
8．研究碳氧化合物、氮氧化合物、硫氧化合物等大气污染物的处理对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
0.002 5 ml/(L·min)
氨氮比从2.0到2.4时，脱硝率变化不大，但氨的浓度增加较大，导致生产成本提高
当温度过高时，还会发生副反应生成N2O和NO