第二章章末歸納總結(jié)思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖常見考向常見考向考向一化學反應(yīng)速率【例1-1】反應(yīng)4A(s)+3B(g)4C(g)+D(g)，經(jīng)2minB的濃度減少0.6mol·L-1，對此反應(yīng)速率的正確表示是A．用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol·L-1·min-1B．分別用B、C、D表示反應(yīng)的速率，其比是3：4：1C．0-2min內(nèi)的反應(yīng)速率，用反應(yīng)物D來表示是0.3mol·L-1·min-1D．在這2min內(nèi)用A和C表示的反應(yīng)速率的值都是相同的【例1-2】（2022·安徽宣城·高二期末）對于反應(yīng)，下列分別表示不同條件下的反應(yīng)速率，則反應(yīng)速率大小關(guān)系正確的是①②③④A．②>③>④>① B．③>①=④>② C．③>④>①=② D．①>④>②>③【一隅三反】1．（2022·遼寧·本溪市第二高級中學高二期末）T℃時，在0.5L的密閉容器中，氣體A與氣體B反應(yīng)生成氣體C，反應(yīng)過程中A、B、C的濃度變化如圖所示。則下列結(jié)論正確的是A．10s時反應(yīng)生成了0.4molCB．該反應(yīng)進行到10s時，消耗了0.1molAC．該反應(yīng)的化學方程式為3A＋B=2CD．10s內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率為0.01mol·L-1·s-12．（2022·廣東·肇慶市實驗中學高二期末）已知反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別如下：①v(A)=0.1mol·L-1·min-1②v(B)=0.15mol·L-1·min-1③④v(D=0.1mol·L-1·min-1則該反應(yīng)進行速率快慢順序正確的是A．①＞②＞③＞④ B．②＞①=④＞③C．③＞①＞②＞④ D．④＞③＞①＞②3．（2022·浙江溫州·高二期末）已知反應(yīng)：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，在室溫下迅速混合反應(yīng)液，2min內(nèi)測得c(MnO)從0.1mol/L減少到0.02mol/L(反應(yīng)過程中忽略溶液體積的變化)，下列說法正確的是A．υ(MnO)=0.04mol?L?1?s?1 B．υ(Mn2+)=0.02mol?L?1?min?1C．υ(H2C2O4)=0.1mol?L?1?min?1 D．2min內(nèi)產(chǎn)生的CO2為8.96L4．（2022·全國·高二課時練習）反應(yīng)，經(jīng)2min，A的濃度減少了。下列反應(yīng)速率的表示正確的是A．2min末，用A表示的反應(yīng)速率是B．2min內(nèi)，用B表示的反應(yīng)速率是C．2min內(nèi)，用C表示的反應(yīng)速率是D．2min內(nèi)，用B和C表示的反應(yīng)速率之比為2∶3考向二化學平衡【例2-1】（2022·陜西渭南·高二期末）在溫度T1時，向一體積固定為2L的密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

△H<0，5min后反應(yīng)達到平衡，CO2的轉(zhuǎn)化率為20%。下列說法正確的是A．前5min，平均反應(yīng)速率v(H2)=0.06mol(L·min)B．該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)的值為C．當v正(CO2)=3v逆(H2)時，說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)D．若平衡后升溫，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡左移【例2-2】．（2022·陜西·銅川市第一中學高二期末）在某一密封體系中發(fā)生反應(yīng)：。如圖為某一段時間段反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的山線關(guān)系。下列說法正確的是A．內(nèi)氨的百分含量最高 B．時刻，向體系中充入C．時刻，密封體系體積縮小 D．時間段內(nèi)，該反應(yīng)停止了【一隅三反】1．（2022·陜西渭南·高二期末）在密閉容器中進行反應(yīng)：

。如圖是某次實驗的化學反應(yīng)速率隨時間變化的圖像，推斷t時刻改變的條件可能是A．增大的濃度 B．升高反應(yīng)體系的溫度C．添加了合適的催化劑 D．縮小容器體積增大壓強2．（2022·福建·莆田華僑中學高二期中）采用CO與H2反應(yīng)合成再生能源甲醇，反應(yīng)如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20molH2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(p)的關(guān)系如圖所示。則下列符合題意的是A．B點的速率比C點的大B．A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為：KA=KB>KCC．若達到平衡狀態(tài)A時，容器的體積為10L，則在平衡狀態(tài)B時容器的體積為5LD．若增大H2的濃度，則CO和H2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)均會增大3．（2022·重慶八中高二期末）以下圖像和敘述正確的是

A．圖甲：該圖像表示的反應(yīng)方程式為，反應(yīng)速率B．圖乙：某溫度下發(fā)生反應(yīng)：，時刻改變的條件一定是加入催化劑C．圖丙：對圖中反應(yīng)升高溫度，該反應(yīng)平衡常數(shù)增大D．圖?。簩τ诜磻?yīng)：，

4．某溫度時，發(fā)生反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)，向三個體積相等的恒容密閉容器A、B、C中，分別加入①2molHI；②3molHI；③1molH2與1molI2，分別達到平衡時，以下關(guān)系正確的是A．平衡時，各容器的壓強：②=①=③B．平衡時，I2的濃度：②>①>③C．平衡時，I2的體積分數(shù)：②=①=③D．從反應(yīng)開始到達平衡的時間：①>②=③考向三綜合運用【例3】（2021·河南洛陽·高二階段練習）研究二氧化碳合成甲醇對實現(xiàn)“碳中和”具有重要意義，二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為：，該反應(yīng)一般認為通過如下步驟來實現(xiàn)，反應(yīng)進程與體系能量變化關(guān)系如圖所示：①②回答下列問題：(1)___________0(填“>”或“<”，)。(2)對于合成甲醇總反應(yīng)，要加快其反應(yīng)速率并使其在一定條件下建立的平衡正向移動，可采取的措施有___________(填字母，后同)。A．增大反應(yīng)容器的容積B．縮小反應(yīng)容器的容積C．從平衡體系中及時分離出D．升高溫度E.使用合適的催化劑(3)一定溫度下，將和以物質(zhì)的量之比為1：1充入盛有催化劑的密閉容器中，發(fā)生合成甲醇總反應(yīng)；某時刻t1，當下列量不再變化時，一定能說明該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是___________(填字母)A．平衡常數(shù)K不再變化 B．的體積分數(shù)不再變化C．的體積分數(shù)不再變化 D．反應(yīng)的焓變不再變化(4)500℃時，已知，。往2L恒容密閉容器中充入和，測得某時刻t2，合成甲醇總反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化率為66.67%(約轉(zhuǎn)化了)，則t2時合成甲醇總反應(yīng)的___________(填“>、<”或“=”)，并通過計算說明理由___________?！疽挥缛础?．（2022·廣西桂林·高二期末）CO選擇性催化還原技術(shù)是治理汽車尾氣中的CO和的理想方案之一。某小組對反應(yīng)Ⅰ：展開了如下研究?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知：

則反應(yīng)Ⅰ的_______kJ/mol。從理論上分析反應(yīng)Ⅰ在_______條件(填“高溫”“低溫”或“任何溫度”)可自發(fā)反應(yīng)。(2)下列能說明在恒溫恒容的容器中反應(yīng)Ⅰ達到平衡狀態(tài)的是_______(填正確答案的字母代號)。a.容器內(nèi)的百分含量不再隨時間變化b.每消耗4molCO(g)的同時生成1molc.容器內(nèi)氣體的壓強不再隨時間變化d.生成的速率與消耗CO的速率存在(3)一定溫度下，向一2L密閉容器內(nèi)充入4molCO(g)和2mol發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，達到平衡時測得CO的物質(zhì)的量濃度為1mol/L。①達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為_______；該溫度下反應(yīng)Ⅰ平衡常數(shù)K的值為_______。②平衡后，再向容器內(nèi)充入2mol和2mol，平衡會_______(填“向正方向”“向逆方向”或“不”)移動。③已知氣體的顏色越深，透光率越小。若達到平衡后縮小容器的容積，下列氣體透光率隨時間變化的示意圖中正確的是_______(填正確答案的字母代號)。2．（2022·云南·昆明一中高二期中）以煤為原料可合成一系列燃料?；卮鹣铝袉栴}：(1)向1L恒容密閉容器中加入2molCO、4molH2，在適當?shù)拇呋瘎┳饔孟?，發(fā)生反應(yīng)：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(l)+H2O(l)△H=+71kJ·mol-l①該反應(yīng)_______自發(fā)進行(填“能”、“不能”或“無法判斷”)；②下列敘述能說明此反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_______。a．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變b．CO和H2的轉(zhuǎn)化率相等c．CO和H2的體積分數(shù)保持不變d．混合氣體的密度保持不變e．1molCO生成的同時有1molO-H鍵斷裂(2)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H＜0，在一定條件下，某反應(yīng)過程中部分數(shù)據(jù)如下表：反應(yīng)條件反應(yīng)時間CO2/molH2/molCH3OH/molH2O/mol恒溫恒容(T1℃、2L)0min260010min4.520min130min1①0~10min內(nèi)，用H2O(g)表示的化學反應(yīng)速率v(H2O)=_______mol/(L·min)。②T1℃，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______(用分數(shù)表示)，平衡時H2的轉(zhuǎn)化率是_______。③在其它條件不變的情況下，若30min時改變溫度為T2℃，再次平衡時H2的物質(zhì)的量為3.2mol，則T1_______T2(填“＞”“＜”或“=”)，理由是_______；在其他條件不變的情況下，若30min時向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，則平衡_______移動(填“正向”、“逆向”或“不”)。3．（2022·湖南·株洲市第八中學高二期末）研究碳及其化合物的資源化利用具有重要的意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知下列熱化學方程式：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=

CH4(g)+2H2O(g)

ΔH1=-164.9kJ/mol。反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

ΔH2=+41.2kJ/mol則反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的ΔH3=_______kJ/mol。(2)在T℃時，將1molCO2和3molH2加入容積不變的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，實驗測得CO2的體積分數(shù)φ(CO2)如表所示：t/min01020304050φ(CO2)0.250.230.2140.2020.2000.200①能判斷反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)達到平衡的是_______(填標號)。A．CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等B．混合氣體的密度不再發(fā)生變化C．容器內(nèi)氣體壓強不再發(fā)生變化D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化②達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為_______%(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(3)在T℃時，向容積為2L的恒容密閉容器中充入1molCO2和一定量的H2發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)。達到平衡時，HCHO的分壓與起始的關(guān)系如圖所示：(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))①起始時容器內(nèi)氣體的總壓強為1.2pkPa，若5min時反應(yīng)到達c點，v(H2)=_______mol/(L·min)。②b點時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______(kPa)-1(以分壓表示)。③c點時，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分壓均增大0.05pkPa，則H2的轉(zhuǎn)化率_______(填“增大”“不變”或減小”)。4．（2022·四川眉山·高二期末）我國含硫、天然氣資源豐富，天然氣脫硫和甲烷與硫化氫重整制氫具有重要的現(xiàn)實意義。回答下列問題：(1)天然氣脫硫工藝涉及如下反應(yīng)：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)

ΔH1=akJ·mol-1H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+H2O(g)

ΔH2=bkJ·mol-12H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)

ΔH3=ckJ·mol-1則2S(g)=S2(g)

△H4=_______kJ·mol-1(2)甲烷與H2S重整制氫是一條全新的H2S轉(zhuǎn)化與制氫技術(shù)路線。為了研究甲烷對H2S制氫的影響，理論計算表明，原料初始組成n(CH4)：n(H2S)=1：2，在體系壓強恒為1.0MPa，反應(yīng)CH4(g)+2H2S(g)→CS2(g)+4H2(g)

△H達到平衡時，四種組分的物質(zhì)的量分數(shù)x隨溫度T的變化如圖所示。①圖中表示H2S、H2變化的曲線分別是

_______、_______。反應(yīng)達平衡的標志是_______(填標號)。A．2v正(H2S)=4v逆(H2)B．CH4的體積分數(shù)不再變化C．不再變化D．混合氣體的密度不再改變②由圖可知該反應(yīng)的ΔH_______0(填“>”“<”或“=”)，判斷的理由是_______

。③M點對應(yīng)溫度下，CH4的轉(zhuǎn)化率為_______；950℃時該反應(yīng)的Kp=_______(MPa)2。5．（2022·四川·南部縣第二中學高二階段練習）能源問題是人類社會面臨的重大課題，甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)應(yīng)用的廣闊前景，研究甲醇具有重要意義。(1)利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇，其反應(yīng)為：CO2+3H2?CH3OH+H2O。①常溫常壓下，已知反應(yīng)的能量變化如圖1、圖2所示，由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學方程式為_____。②為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理，現(xiàn)進行如下實驗：在一恒溫恒容密閉容器中，充入lmolCO2和3molH2，進行上述反應(yīng)。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。從反應(yīng)開始到平衡，v(H2)=_____；該溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值K=______(保留兩位有效數(shù)字)；能使平衡體系中增大的措施有_____(任寫一條)。(2)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。①甲醇蒸汽重整法。主要反應(yīng)為CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)；設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60molCH3OH(g)，體系壓強為P1，在一定條件下達到平衡時，體系壓強為P2，且P2/P1=2.2，則該條件下CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率為_____。②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2—ZnO為催化劑時原料氣比例對反應(yīng)的選擇性(選擇性越大，表示生成的該物質(zhì)越多)影響關(guān)系如圖4所示，則當=0.25時，CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式_____。在制備H2時最好控制=_____。6．（2022·浙江紹興·高二期末）合成氣(CO+H2)在煤化工和天然氣化工中有著十分重要的地位，由合成氣可合成多種有機基礎(chǔ)原料和產(chǎn)品。(1)煤化工中生產(chǎn)合成氣的反應(yīng)為：，①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為___________②判斷該反應(yīng)的自發(fā)性___________③在恒溫恒容下，同時放入、、、四種物質(zhì)，下列事實能夠說明反應(yīng)已達到平衡的是___________。A．反應(yīng)體系中，混合氣體的密度不再改變B．反應(yīng)體系中，各組分的物質(zhì)的量相等C．反應(yīng)體系中，當有鍵斷裂的同時有鍵斷裂D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變(2)天然氣化工中生產(chǎn)合成氣的主要反應(yīng)為：，，在恒容容器中按物質(zhì)的量之比1∶2加入一定量的和，在壓強為、不同溫度下測得的平衡轉(zhuǎn)化率如下圖所示：①請在圖中畫出壓強為時的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線___________。②現(xiàn)有實驗測得反應(yīng)在750℃下，以不同碳氧比[]投料時反應(yīng)達平衡后的轉(zhuǎn)化率及、CO的選擇性，所測數(shù)據(jù)如表所示。已知：選擇性=目標產(chǎn)物的產(chǎn)率/反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率碳氧比[]1∶0.251∶0.51∶11∶1.25轉(zhuǎn)化率0.400.880.980.99選擇性0.980.930.670.40CO選擇性0.990.940.650.32最佳碳氧比[]為___________。假設(shè)按碳氧比投料，反應(yīng)容器的體積為VL，通入和各amol，請列式表示平衡時容器內(nèi)CO的濃度___________(用a、V的代數(shù)式表示)第二章章末歸納總結(jié)思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖常見考向常見考向考向一化學反應(yīng)速率【例1-1】反應(yīng)4A(s)+3B(g)4C(g)+D(g)，經(jīng)2minB的濃度減少0.6mol·L-1，對此反應(yīng)速率的正確表示是A．用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol·L-1·min-1B．分別用B、C、D表示反應(yīng)的速率，其比是3：4：1C．0-2min內(nèi)的反應(yīng)速率，用反應(yīng)物D來表示是0.3mol·L-1·min-1D．在這2min內(nèi)用A和C表示的反應(yīng)速率的值都是相同的【答案】B【解析】A．物質(zhì)A為固體，不能用A的濃度變化表示速率，A錯誤；B．同一反應(yīng)不同物質(zhì)的量反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比，所以分別用B、C、D表示反應(yīng)的速率，其比是3：4：1，B正確；C．2minB的濃度減少0.6mol·L-1，所以v(B)==0.3mol·L-1·min-1，則v(D)應(yīng)為0.1mol·L-1·min-1，C錯誤；D．物質(zhì)A為固體，不能用A的濃度變化表示速率，D錯誤；綜上所述答案為B?！纠?-2】（2022·安徽宣城·高二期末）對于反應(yīng)，下列分別表示不同條件下的反應(yīng)速率，則反應(yīng)速率大小關(guān)系正確的是①②③④A．②>③>④>① B．③>①=④>② C．③>④>①=② D．①>④>②>③【答案】B【解析】比較不同條件下的反應(yīng)速率應(yīng)轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的速率進行比較，根據(jù)化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比進行轉(zhuǎn)換，以A的速率為標準，①對應(yīng)的；②對應(yīng)的；③④可知反應(yīng)速率的由快到慢的順序為：③>①=④>②；故選：B?！疽挥缛础?．（2022·遼寧·本溪市第二高級中學高二期末）T℃時，在0.5L的密閉容器中，氣體A與氣體B反應(yīng)生成氣體C，反應(yīng)過程中A、B、C的濃度變化如圖所示。則下列結(jié)論正確的是A．10s時反應(yīng)生成了0.4molCB．該反應(yīng)進行到10s時，消耗了0.1molAC．該反應(yīng)的化學方程式為3A＋B=2CD．10s內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率為0.01mol·L-1·s-1【答案】B【解析】A．根據(jù)圖示可知在10s時C的濃度改變了0.4mol/L，由于容器的容積是0.5L，則10s時反應(yīng)生成C的物質(zhì)的量n(C)=0.4mol/L×0.5L=0.2mol，A錯誤；B．該反應(yīng)進行到10s時，A的濃度減少0.2mol/L，由于容器的容積是0.5L，則消耗A的物質(zhì)的量n(A)=0.2mol/L×0.5L=0.1mol，B正確；C．在10s后A、B、C三種物質(zhì)的濃度改變了0.2mol/L、0.6mol/L、0.4mol/L，物質(zhì)改變的濃度比等于化學方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)的比，此時物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，則反應(yīng)的化學方程式為：A＋3B2C，C錯誤；D．在10s時用B的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(B)=，D錯誤；故合理選項是B。2．（2022·廣東·肇慶市實驗中學高二期末）已知反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別如下：①v(A)=0.1mol·L-1·min-1②v(B)=0.15mol·L-1·min-1③④v(D=0.1mol·L-1·min-1則該反應(yīng)進行速率快慢順序正確的是A．①＞②＞③＞④ B．②＞①=④＞③C．③＞①＞②＞④ D．④＞③＞①＞②【答案】C【解析】在單位相同的條件下，將不同物質(zhì)的反應(yīng)速率除以其計量數(shù)，得到的數(shù)值越大說明該反應(yīng)速率越大，①v(A)=0.1mol·L-1·min-1，②v(B)=mol·L-1·min-1，③，④v(D=mol·L-1·min-1，反應(yīng)速率：③＞①＞②＞④，故選C。3．（2022·浙江溫州·高二期末）已知反應(yīng)：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，在室溫下迅速混合反應(yīng)液，2min內(nèi)測得c(MnO)從0.1mol/L減少到0.02mol/L(反應(yīng)過程中忽略溶液體積的變化)，下列說法正確的是A．υ(MnO)=0.04mol?L?1?s?1 B．υ(Mn2+)=0.02mol?L?1?min?1C．υ(H2C2O4)=0.1mol?L?1?min?1 D．2min內(nèi)產(chǎn)生的CO2為8.96L【答案】C【解析】A．2min內(nèi)測得c(MnO)從0.1mol/L減少到0.02mol/L，則υ(MnO)，故A錯誤；B．根據(jù)速率之比等于計量系數(shù)之比υ(Mn2+)=υ(MnO)=0.04mol?L?1?min?1，故B錯誤；C．根據(jù)速率之比等于計量系數(shù)之比υ(H2C2O4)=2.5υ(MnO)=0.1mol?L?1?min?1，故C正確；D．2min內(nèi)測得c(MnO)從0.1mol/L減少到0.02mol/L，溶液體積未知，因此無法計算產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量，故D錯誤。綜上所述，答案為C。4．（2022·全國·高二課時練習）反應(yīng)，經(jīng)2min，A的濃度減少了。下列反應(yīng)速率的表示正確的是A．2min末，用A表示的反應(yīng)速率是B．2min內(nèi)，用B表示的反應(yīng)速率是C．2min內(nèi)，用C表示的反應(yīng)速率是D．2min內(nèi)，用B和C表示的反應(yīng)速率之比為2∶3【答案】B【解析】由經(jīng)2min，A的濃度減少了0.4mol/L可知，2min內(nèi)A的反應(yīng)速率為=，由反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比可知，B、C的反應(yīng)速率之比為3：2，2min內(nèi)反應(yīng)速率分別為×=、×=，故選B。考向二化學平衡【例2-1】（2022·陜西渭南·高二期末）在溫度T1時，向一體積固定為2L的密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

△H<0，5min后反應(yīng)達到平衡，CO2的轉(zhuǎn)化率為20%。下列說法正確的是A．前5min，平均反應(yīng)速率v(H2)=0.06mol(L·min)B．該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)的值為C．當v正(CO2)=3v逆(H2)時，說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)D．若平衡后升溫，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡左移【答案】A【解析】A．由題意知，前5min，CO2的變化量為0.2mol，則H2的變化量為0.6mol，v(H2)=0.06mol(L·min)，A正確；B．向體積為2L的密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，5min后反應(yīng)達到平衡，CO2的轉(zhuǎn)化率為20%，可列出三段式(單位為mol/L)：，則該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)為，B錯誤；C．當3v正(CO2)=v逆(H2)時，說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)，C錯誤；D．平衡后升溫，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率增大，因反應(yīng)放熱反應(yīng)，平衡左移，D錯誤；故答案為A?！纠?-2】．（2022·陜西·銅川市第一中學高二期末）在某一密封體系中發(fā)生反應(yīng)：。如圖為某一段時間段反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的山線關(guān)系。下列說法正確的是A．內(nèi)氨的百分含量最高 B．時刻，向體系中充入C．時刻，密封體系體積縮小 D．時間段內(nèi)，該反應(yīng)停止了【答案】A【解析】A．t1后期，三次改變的反應(yīng)條件分別使平衡逆向移動、不移動、逆向移動，氨的百分含量分別減小、不變、減小，所以氨的百分含量最高的時間段是，A項正確；B．時刻，改變某條件，正、逆反應(yīng)速率同時加快，若向體系中充入，此刻逆反應(yīng)速率應(yīng)保持不變，且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，B項錯誤；C．時刻，正、逆反應(yīng)速率比前期都減小，應(yīng)為減小濃度，即密封體系體積增大，C項錯誤；D．從圖中可以看出，時間段內(nèi)，正、逆反應(yīng)速率相等，但反應(yīng)速率加快，表明該反應(yīng)沒有停止，D項錯誤；答案選A?！疽挥缛础?．（2022·陜西渭南·高二期末）在密閉容器中進行反應(yīng)：

。如圖是某次實驗的化學反應(yīng)速率隨時間變化的圖像，推斷t時刻改變的條件可能是A．增大的濃度 B．升高反應(yīng)體系的溫度C．添加了合適的催化劑 D．縮小容器體積增大壓強【答案】D【解析】A．增大NO的濃度，t時刻正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率不變，與圖不符，A錯誤；B．該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高反應(yīng)體系的溫度，平衡逆向移動，與圖不符，B錯誤；C．添加了合適的催化劑，正逆反應(yīng)速率同等程度的增大，與圖不符，C錯誤；D．縮小容器體積增大壓強，正逆反應(yīng)速率均增大，且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，D正確；故答案選D。2．（2022·福建·莆田華僑中學高二期中）采用CO與H2反應(yīng)合成再生能源甲醇，反應(yīng)如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20molH2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(p)的關(guān)系如圖所示。則下列符合題意的是A．B點的速率比C點的大B．A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為：KA=KB>KCC．若達到平衡狀態(tài)A時，容器的體積為10L，則在平衡狀態(tài)B時容器的體積為5LD．若增大H2的濃度，則CO和H2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)均會增大【答案】B【解析】A．由圖可知，C點的反應(yīng)溫度高于B點，溫度越高，反應(yīng)速率越大，則C點的速率比B點的大，故A不符合題意；B．平衡常數(shù)是溫度函數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，由圖可知，A、B、C三點的溫度大小順序為C>A=B，溫度升高，一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)的化學平衡常數(shù)減小，則A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為KA=KB>KC，故B符合題意；C．由圖可知，A、B的反應(yīng)溫度相同，反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，A點一氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%，由容器的體積為10L可知，平衡時一氧化碳、氫氣、甲醇的濃度為(1—1×50%)mol/L=0.5mol/L、(2—1×50%×2)mol/L=1mol/L、1×50%mol/L=0.5mol/L，反應(yīng)的平衡常數(shù)KA==1；B點一氧化碳的轉(zhuǎn)化率為80%，由容器的體積為5L可知，平衡時一氧化碳、氫氣、甲醇的濃度為(2—2×50%)mol/L=1mol/L、(4—2×50%×2)mol/L=2mol/L、2×50%mol/L=1mol/L，反應(yīng)的平衡常數(shù)KB==0.25，由計算結(jié)果可知，A、B的平衡常數(shù)不相等，則若達到平衡狀態(tài)A時，容器的體積為10L，在平衡狀態(tài)B時容器的體積不可能為5L，故C不符合題意；D．增大氫氣濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，故D不符合題意；故選B。3．（2022·重慶八中高二期末）以下圖像和敘述正確的是

A．圖甲：該圖像表示的反應(yīng)方程式為，反應(yīng)速率B．圖乙：某溫度下發(fā)生反應(yīng)：，時刻改變的條件一定是加入催化劑C．圖丙：對圖中反應(yīng)升高溫度，該反應(yīng)平衡常數(shù)增大D．圖?。簩τ诜磻?yīng)：，

【答案】C【解析】A.圖甲中根據(jù)該變量之比等于計量系數(shù)之比得到該圖像表示的反應(yīng)方程式為，甲中容器體積未知，無法計量A的反應(yīng)速率，故A錯誤；B.圖乙：某溫度下發(fā)生反應(yīng)：，根據(jù)圖中信息得到時刻改變的條件可能是加入催化劑，可能是加壓，故B錯誤；C.圖丙：對圖中反應(yīng)升高溫度，正反應(yīng)增大的速率大于逆反應(yīng)增大的速率，說明平衡正向移動，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，該反應(yīng)平衡常數(shù)增大，故C正確；D.圖丁，根據(jù)下面兩根曲線得到P2＞P1，從下到上，增大壓強，C%增大，說明正向移動，即正向是體積減小的反應(yīng)，即，故D錯誤。綜上所述，答案為C。4．某溫度時，發(fā)生反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)，向三個體積相等的恒容密閉容器A、B、C中，分別加入①2molHI；②3molHI；③1molH2與1molI2，分別達到平衡時，以下關(guān)系正確的是A．平衡時，各容器的壓強：②=①=③B．平衡時，I2的濃度：②>①>③C．平衡時，I2的體積分數(shù)：②=①=③D．從反應(yīng)開始到達平衡的時間：①>②=③【答案】C【解析】A．由分析可知，平衡時，各容器的壓強大小關(guān)系為②>①=③，故A錯誤；B．由分析可知，平衡時，碘的濃度大小關(guān)系為②>①=③，故B錯誤；C．由分析可知，平衡時，碘的的體積分數(shù)為②=①=③，故C正確；D．由分析可知，從反應(yīng)開始到達平衡的時間的大小關(guān)系為①=③>②，故D錯誤；故選C。考向三綜合運用【例3】（2021·河南洛陽·高二階段練習）研究二氧化碳合成甲醇對實現(xiàn)“碳中和”具有重要意義，二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為：，該反應(yīng)一般認為通過如下步驟來實現(xiàn)，反應(yīng)進程與體系能量變化關(guān)系如圖所示：①②回答下列問題：(1)___________0(填“>”或“<”，)。(2)對于合成甲醇總反應(yīng)，要加快其反應(yīng)速率并使其在一定條件下建立的平衡正向移動，可采取的措施有___________(填字母，后同)。A．增大反應(yīng)容器的容積B．縮小反應(yīng)容器的容積C．從平衡體系中及時分離出D．升高溫度E.使用合適的催化劑(3)一定溫度下，將和以物質(zhì)的量之比為1：1充入盛有催化劑的密閉容器中，發(fā)生合成甲醇總反應(yīng)；某時刻t1，當下列量不再變化時，一定能說明該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是___________(填字母)A．平衡常數(shù)K不再變化 B．的體積分數(shù)不再變化C．的體積分數(shù)不再變化 D．反應(yīng)的焓變不再變化(4)500℃時，已知，。往2L恒容密閉容器中充入和，測得某時刻t2，合成甲醇總反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化率為66.67%(約轉(zhuǎn)化了)，則t2時合成甲醇總反應(yīng)的___________(填“>、<”或“=”)，并通過計算說明理由___________?！敬鸢浮?1)＜(2)B(3)C(4)

＜

Qc==＞K=2.5，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行【解析】(1)根據(jù)圖像，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即＜0，故答案為＜；(2)A．增大反應(yīng)容器的容積，組分濃度減小，反應(yīng)速率減緩，故A不符合題意；B．縮小容器的體積，壓強增大，化學反應(yīng)速率加快，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，故B符合題意；C．從平衡體系中及時分離出CH3OH，生成物濃度減小，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，當改變瞬間，逆反應(yīng)方向速率減緩，正反應(yīng)速率不變，故C不符合題意；D．升高溫度，正逆反應(yīng)速率增大，根據(jù)圖像，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向進行，故D不符合題意；E．使用催化劑，加快反應(yīng)速率，但對平衡移動無影響，故E不符合題意；答案為B；(3)A．平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變，因此化學平衡常數(shù)不變，不能說明反應(yīng)達到平衡，故A不符合題意；B．，CO2的體積分數(shù)為=50%，因此無論CO2轉(zhuǎn)化多少，CO2的體積分數(shù)始終保持不變，因此CO2的體積分數(shù)保持不變，不能說明反應(yīng)達到平衡，故B不符合題意；C．CH3OH為生成物，當CH3OH體積分數(shù)不再改變，說明反應(yīng)達到平衡，故C符合題意；D．焓變只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，與過程無關(guān)，因此不能判斷是否達到平衡，故D不符合題意；答案為C；(4)500℃時，K=K1×K2=2.5×1.0=2.5，，t2時刻中濃度商為Qc==＞K=2.5，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，即v正＜v逆；故答案為＜；Qc==＞K=2.5，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行?！疽挥缛础?．（2022·廣西桂林·高二期末）CO選擇性催化還原技術(shù)是治理汽車尾氣中的CO和的理想方案之一。某小組對反應(yīng)Ⅰ：展開了如下研究?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知：

則反應(yīng)Ⅰ的_______kJ/mol。從理論上分析反應(yīng)Ⅰ在_______條件(填“高溫”“低溫”或“任何溫度”)可自發(fā)反應(yīng)。(2)下列能說明在恒溫恒容的容器中反應(yīng)Ⅰ達到平衡狀態(tài)的是_______(填正確答案的字母代號)。a.容器內(nèi)的百分含量不再隨時間變化b.每消耗4molCO(g)的同時生成1molc.容器內(nèi)氣體的壓強不再隨時間變化d.生成的速率與消耗CO的速率存在(3)一定溫度下，向一2L密閉容器內(nèi)充入4molCO(g)和2mol發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，達到平衡時測得CO的物質(zhì)的量濃度為1mol/L。①達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為_______；該溫度下反應(yīng)Ⅰ平衡常數(shù)K的值為_______。②平衡后，再向容器內(nèi)充入2mol和2mol，平衡會_______(填“向正方向”“向逆方向”或“不”)移動。③已知氣體的顏色越深，透光率越小。若達到平衡后縮小容器的容積，下列氣體透光率隨時間變化的示意圖中正確的是_______(填正確答案的字母代號)?！敬鸢浮?1)

-1216

低溫(2)ac(3)

50%或0.5

1

向正方向

c【解析】（1①

②

根據(jù)蓋斯定律①×2+②得的kJ/mol。正反應(yīng)放熱，正反應(yīng)熵減小，從理論上分析反應(yīng)Ⅰ在低溫可自發(fā)反應(yīng)。（2）a．反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，各物質(zhì)濃度不再不變，容器內(nèi)的百分含量不再隨時間變化，反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)，故選a；b．每消耗4molCO(g)的同時生成1mol，不能判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，反應(yīng)不一定平衡，故不選b；c．反應(yīng)前后氣體系數(shù)和不同，壓強是變量，容器內(nèi)氣體的壓強不再隨時間變化，反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)，故選c；d．生成的速率與消耗CO的速率存在，正逆反應(yīng)速率比不等于系數(shù)比，反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)，故不選d；選ac。（3）一定溫度下，向一2L密閉容器內(nèi)充入4molCO(g)和2mol發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，達到平衡時測得CO的物質(zhì)的量濃度為1mol/L。①達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為；該溫度下反應(yīng)Ⅰ平衡常數(shù)K的值為。②平衡后，再向容器內(nèi)充入2mol和2mol，Q=，所以平衡會向正方向移動。③若達到平衡后縮小容器的容積，NO2濃度突然增大，平衡正向移動，NO2濃度逐漸減小，達到新平衡時NO2濃度比原平衡大，所以透光率隨時間變化的示意圖中正確的是c。2．（2022·云南·昆明一中高二期中）以煤為原料可合成一系列燃料?；卮鹣铝袉栴}：(1)向1L恒容密閉容器中加入2molCO、4molH2，在適當?shù)拇呋瘎┳饔孟拢l(fā)生反應(yīng)：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(l)+H2O(l)△H=+71kJ·mol-l①該反應(yīng)_______自發(fā)進行(填“能”、“不能”或“無法判斷”)；②下列敘述能說明此反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_______。a．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變b．CO和H2的轉(zhuǎn)化率相等c．CO和H2的體積分數(shù)保持不變d．混合氣體的密度保持不變e．1molCO生成的同時有1molO-H鍵斷裂(2)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H＜0，在一定條件下，某反應(yīng)過程中部分數(shù)據(jù)如下表：反應(yīng)條件反應(yīng)時間CO2/molH2/molCH3OH/molH2O/mol恒溫恒容(T1℃、2L)0min260010min4.520min130min1①0~10min內(nèi)，用H2O(g)表示的化學反應(yīng)速率v(H2O)=_______mol/(L·min)。②T1℃，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______(用分數(shù)表示)，平衡時H2的轉(zhuǎn)化率是_______。③在其它條件不變的情況下，若30min時改變溫度為T2℃，再次平衡時H2的物質(zhì)的量為3.2mol，則T1_______T2(填“＞”“＜”或“=”)，理由是_______；在其他條件不變的情況下，若30min時向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，則平衡_______移動(填“正向”、“逆向”或“不”)。【答案】(1)

不能

d(2)

0.025

50%

<

正反應(yīng)放熱，若30min時改變溫度為T2℃，再次平衡時H2的物質(zhì)的量為3.2mol，氫氣物質(zhì)的量增大，平衡逆向移動，說明溫度升高

不【解析】(1)①2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(l)+H2O(l)△H>0、△S<0，反應(yīng)不能自發(fā)進行。②a．反應(yīng)體系中，只有CO(g)、H2是氣體，反應(yīng)過程中CO(g)、H2的體積比不變，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是恒量，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變，不能說明反應(yīng)達到平衡，故a不符合題意；b．投料比等于系數(shù)比，所以反應(yīng)過程中CO和H2的轉(zhuǎn)化率始終相等，CO和H2的轉(zhuǎn)化率相等，不能說明反應(yīng)達到平衡，故b不符合題意；c．反應(yīng)體系中，只有CO(g)、H2是氣體，投料比等于系數(shù)比，所以反應(yīng)過程中CO和H2的體積分數(shù)始終相等，CO和H2的體積分數(shù)保持不變，不能說明反應(yīng)達到平衡，故c不符合題意；d．反應(yīng)后氣體質(zhì)量減小，容器體積不變，密度減小，混合氣體的密度保持不變，說明反應(yīng)達到平衡，故d符合題意；e．逆反應(yīng)中，消耗1molH2O生成2molCO，則1molCO生成的同時有1molO-H鍵斷裂，均表示逆反應(yīng)方向，不能說明反應(yīng)達到平衡，故e不符合題意；故選d。(2)①0~10min內(nèi)，消耗1.5mol氫氣，則生成0.5mol水，用H2O(g)表示的化學反應(yīng)速率v(H2O)=mol/(L·min)。②T1℃，反應(yīng)20min時，反應(yīng)消耗1molCO2、3molH2，反應(yīng)生成1molCH3OH、1molH2O(g)，反應(yīng)30min時，容器內(nèi)有1molCH3OH，則反應(yīng)在20min時達到了平衡，容器中CO2的濃度是0.5mol/L，H2的濃度是1.5mol/L，CH3OH(g)的濃度是0.5mol/L，H2O的濃度是0.5mol/L，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=，平衡時H2的轉(zhuǎn)化率是50%。③正反應(yīng)放熱，在其它條件不變的情況下，若30min時改變溫度為T2℃，再次平衡時H2的物質(zhì)的量為3.2mol，氫氣物質(zhì)的量增大，說明平衡逆向移動，所以T1<T2；在其他條件不變的情況下，若30min時向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度分別為1mol/L、1.5mol/L、0.5mol/L、1mol/L，Q=，則平衡不移動。3．（2022·湖南·株洲市第八中學高二期末）研究碳及其化合物的資源化利用具有重要的意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知下列熱化學方程式：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=

CH4(g)+2H2O(g)

ΔH1=-164.9kJ/mol。反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

ΔH2=+41.2kJ/mol則反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的ΔH3=_______kJ/mol。(2)在T℃時，將1molCO2和3molH2加入容積不變的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，實驗測得CO2的體積分數(shù)φ(CO2)如表所示：t/min01020304050φ(CO2)0.250.230.2140.2020.2000.200①能判斷反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)達到平衡的是_______(填標號)。A．CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等B．混合氣體的密度不再發(fā)生變化C．容器內(nèi)氣體壓強不再發(fā)生變化D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化②達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為_______%(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(3)在T℃時，向容積為2L的恒容密閉容器中充入1molCO2和一定量的H2發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)。達到平衡時，HCHO的分壓與起始的關(guān)系如圖所示：(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))①起始時容器內(nèi)氣體的總壓強為1.2pkPa，若5min時反應(yīng)到達c點，v(H2)=_______mol/(L·min)。②b點時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______(kPa)-1(以分壓表示)。③c點時，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分壓均增大0.05pkPa，則H2的轉(zhuǎn)化率_______(填“增大”“不變”或減小”)。【答案】(1)+206.1(2)

CD

33.3(3)

0.1

不變【解析】（1）反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=-164.9kJ/mol。反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol根據(jù)蓋斯定律Ⅱ-Ⅰ得CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的ΔH3=+41.2kJ/mol+164.9kJ/mol=+206.1kJ/mol。（2）①A．CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等，均為正反應(yīng)方向，不能判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，A不符合題意；B．反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，所以密度ρ=是恒量，混合氣體的密度不再發(fā)生變化，反應(yīng)不一定平衡，B不符合題意；C．反應(yīng)前后氣體系數(shù)和不同，壓強是變量，容器內(nèi)氣體壓強不再發(fā)生變化，反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)，C符合題意；D．反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，氣體總物質(zhì)的量是變量，所以平均相對分子質(zhì)量M=是變量，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化，反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)，D符合題意；故選CD。②反應(yīng)達到平衡，CO2的體積分數(shù)為0.2，故；x=；達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為=33.3%。（3）①起始時容器內(nèi)氣體的總壓強為1.2pkPa，若5min時反應(yīng)到達c點，c點HCHO的物質(zhì)的量為x，，x=0.5mol，則反應(yīng)消耗氫氣的物質(zhì)的量為1mol，v(H2)==0.1mol/(L·min)。②甲醛的壓強為0.2pkPa，則二氧化碳的壓強為0.2pkPa、氫氣的壓強為0.4pkPa、水蒸氣的壓強為0.2pkPa，b點時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(kPa)-1。③c點時，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分壓均增大0.05pkPa，Qc=，平衡不移動，故H2的轉(zhuǎn)化率不變。4．（2022·四川眉山·高二期末）我國含硫、天然氣資源豐富，天然氣脫硫和甲烷與硫化氫重整制氫具有重要的現(xiàn)實意義。回答下列問題：(1)天然氣脫硫工藝涉及如下反應(yīng)：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)

ΔH1=akJ·mol-1H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+H2O(g)

ΔH2=bkJ·mol-12H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)

ΔH3=ckJ·mol-1則2S(g)=S2(g)

△H4=_______kJ·mol-1(2)甲烷與H2S重整制氫是一條全新的H2S轉(zhuǎn)化與制氫技術(shù)路線。為了研究甲烷對H2S制氫的影響，理論計算表明，原料初始組成n(CH4)：n(H2S)=1：2，在體系壓強恒為1.0MPa，反應(yīng)CH4(g)+2H2S(g)→CS2(g)+4H2(g)

△H達到平衡時，四種組分的物質(zhì)的量分數(shù)x隨溫度T的變化如圖所示。①圖中表示H2S、H2變化的曲線分別是

_______、_______。反應(yīng)達平衡的標志是_______(填標號)。A．2v正(H2S)=4v逆(H2)B．CH4的體積分數(shù)不再變化C．不再變化D．混合氣體的密度不再改變②由圖可知該反應(yīng)的ΔH_______0(填“>”“<”或“=”)，判斷的理由是_______

。③M點對應(yīng)溫度下，CH4的轉(zhuǎn)化率為_______；950℃時該反應(yīng)的Kp=_______(MPa)2?！敬鸢浮?1)a+b-c(2)

c

a

BD

>

溫度升高，反應(yīng)物減少，生成物增加，說明平衡正向移動

或33.3%

1【解析】（1）已知①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)

ΔH1=akJ·mol-1②H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+H2O(g)

ΔH2=bkJ·mol-1③2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)

ΔH3=ckJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律，由×①＋②-③)得到2S(g)=S2(g)

ΔH4=(a+b-c)kJ/mol；（2）①由方程式可知，CH4與H2S為反應(yīng)物，投料比為1：2，因此c為H2S，d為CH4，CS2和H2為生成物，系數(shù)比為1：4，因此b為CS2，a為H2，故H2S、H2變化的曲線分別是c、a；A．方程式為CH4(g)+2H2S(g)→CS2(g)+4H2(g)，因此2v正(H2S)=v逆(H2)時反應(yīng)達到平衡，A錯誤；B．CH4的體積分數(shù)不再變化時，說明各組分的濃度不再變化，反應(yīng)達到平衡，B正確；C．CH4與H2S均為反應(yīng)物，投料時二者按照系數(shù)比1：2，反應(yīng)的量與系數(shù)成正比，也為1：2，此時剩余的量也是1：2，這種情況下一直為1：2，因此不再變化不能說明達到平衡，C錯誤；D．混合氣體的密度ρ=，該反應(yīng)前后都是氣體，m不變，前后氣體系數(shù)之和不相等，V是變量，因此ρ是變量，變量不變時，反應(yīng)達到平衡，D正確；故選BD。②由圖像可知，溫度升高，生成物的量增大，反應(yīng)物的量減少，說明平衡正向移動，正反應(yīng)吸熱，ΔH＞0③設(shè)CH4與H2S的投料量為amol和2amol，參加反應(yīng)的CH4的物質(zhì)的量為x，列出三段式：，M點時H2與H2S的物質(zhì)的量分數(shù)相等，因此2amol-2x=4x，解得x=amol，因此CH4的轉(zhuǎn)化率為×100%=≈33.3%；設(shè)CH4與H2S的投料量為amol和2amol，950℃時參加反應(yīng)的CH4的物質(zhì)的量為y，列出三段式：，950℃時CS2與CH4的物質(zhì)的量分數(shù)相等，因此amol-y=y，解得y=amol，平衡時CH4、H2S、CS2、H2的物質(zhì)的量分別為amol、amol、amol、2amol，分壓分別為×1.0MPa、×1.0MPa、×1.0MPa、×1.0MPa，Kp===1(MPa)2。5．（2022·四川·南部縣第二中學高二階段練習）能源問題是人類社會面臨的重大課題，甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)應(yīng)用的廣闊前景，研究甲醇具有重要意義。(1)利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇，其反應(yīng)為：CO2+3H2?CH3OH+H2O。①常溫常壓下，已知反應(yīng)的能量變化如圖1、圖2所示，由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學方程式為_____。②為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理，現(xiàn)進行如下實驗：在一恒溫恒容密閉容器中，充入lmolCO2和3molH2，進行上述反應(yīng)。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。從反應(yīng)開始到平衡，v(H2)=_____；該溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值K=______(保留兩位有效數(shù)字)；能使平衡體系中增大的措施有_____(任寫一條)。(2)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。①甲醇蒸汽重整法。主要反應(yīng)為CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)；設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60molCH3OH(g)，體系壓強為P1，在一定條件下達到平衡時，體系壓強為P2，且P2/P1=2.2，則該條件下CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率為_____。②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2—ZnO為催化劑時原料氣比例對反應(yīng)的選擇性(選擇性越大，表示生成的該物質(zhì)越多)影響關(guān)系如圖4所示，則當=0.25時，CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式_____。在制備H2時最好控制=_____?！敬鸢浮?1)

CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(l)＋H2O(l)

ΔH=－50kJ·mol－1

0.225mol/(L·min)

5.3

降低溫度或加壓或增大氫氣量或?qū)2O(g)從體系中分離出來(2)

60%

2CH3OH＋O22HCHO(g)＋2H2O

0.5【解析】(1)①根據(jù)圖1得出CO(g)＋H2O(l)=CO2(g)＋H2(g)

ΔH=－41kJ·mol－1……①，根據(jù)圖2得出CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l)

ΔH=－91kJ·mol－1……②，根據(jù)蓋斯定