高二《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1微型專題重點(diǎn)突破(三)題組一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素1．(2018·大連調(diào)研)在一定條件下，反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在10L恒容密閉容器中進(jìn)行，測(cè)得2min內(nèi)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量由20mol減少到8mol，則2min內(nèi)氮?dú)獾幕瘜W(xué)反應(yīng)速率為()A．1.2mol·L－1·min－1 B．0.8mol·L－1·min－1C．1.0mol·L－1·min－1 D．0.6mol·L－1·min－1[答案]D[解析]2min內(nèi)，N2的物質(zhì)的量由20mol減少到8mol，則v(N2)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(\f(20mol－8mol,10L),2min)＝0.6mol·L－1·min－1。2．(2018·陜西安康第二次聯(lián)考)對(duì)于反應(yīng)X(g)＋Y(s)=2Z(g)，下列條件不能改變化學(xué)反應(yīng)速率的是()A．升高溫度 B．加入催化劑C．?dāng)U大容器體積 D．再加入一定量的Y[答案]D[解析]升高溫度，反應(yīng)速率加快，A錯(cuò)誤；加入催化劑，可以改變反應(yīng)速率，B錯(cuò)誤；擴(kuò)大容器體積，相當(dāng)于減小氣態(tài)物質(zhì)的濃度，反應(yīng)速率減慢，C錯(cuò)誤；Y屬于純固體，改變其用量，濃度不變，反應(yīng)速率不變，D正確。3．等質(zhì)量的鐵與過量鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表)，c為鹽酸的濃度(mol·L－1)，測(cè)定反應(yīng)相同時(shí)間后產(chǎn)生氫氣的體積V。則V值最大的是()選項(xiàng)c/mol·L－1溫度/℃鐵的狀態(tài)A2.025塊狀B2.530粉末C2.550塊狀D2.550粉末[答案]D[解析]C、D溫度最高，且D使用的是鐵粉，故D反應(yīng)最快，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生H2的量最多。考點(diǎn)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素題點(diǎn)控制變量方法的應(yīng)用題組二化學(xué)平衡及其移動(dòng)4．已知反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。在一定溫度和壓強(qiáng)下于密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡。下列敘述正確的是()A．升高溫度，K減小B．減小壓強(qiáng)，n(CO2)增加C．更換高效催化劑，α(CO)增大D．充入一定量的氮?dú)猓琻(H2)增加[答案]A[解析]A項(xiàng)，ΔH<0，正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)減小，正確；B項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動(dòng)，n(CO2)不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不會(huì)引起化學(xué)平衡的移動(dòng)，所以α(CO)不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充入一定量的氮?dú)?，但該反?yīng)前后氣體體積不變，化學(xué)平衡不移動(dòng)，n(H2)不變，錯(cuò)誤。5．一定條件下，通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))2CO2(g)＋S(l)ΔH<0，若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．平衡前，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變B．平衡時(shí)，其他條件不變，分離出硫，正反應(yīng)速率加快C．平衡時(shí)，其他條件不變，升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D．其他條件不變，使用不同的催化劑，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變[答案]D[解析]平衡前，隨反應(yīng)的進(jìn)行容器內(nèi)壓強(qiáng)減?。黄胶鈺r(shí)，其他條件不變，分離出S(l)，v正不變；平衡時(shí)，其他條件不變，升高溫度平衡向左移動(dòng)，α(SO2)減小。6．在固定容積的密閉容器中，放入amolX，發(fā)生反應(yīng)：2XY(g)＋Z(s)，并達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)升高溫度，氣體的密度增大。下列敘述正確的是()A．平衡后移走部分Z，平衡正向移動(dòng)B．若X為非氣態(tài)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)C．若正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則X一定為氣態(tài)D．若X為氣態(tài)，再向容器中充入amolX，達(dá)到平衡后，X的體積分?jǐn)?shù)增大[答案]C[解析]Z為固體，移走部分Z對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若X為非氣態(tài)，容器的體積不變，密度增大，則需氣體的質(zhì)量增大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，溫度升高，平衡應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，要使氣體質(zhì)量增大，X一定為氣態(tài)，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，X的體積分?jǐn)?shù)減小，錯(cuò)誤。7．(2018·天津河西期末)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2℃，固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來(lái)，加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷不正確的是()A．該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v分解[Ni(CO)4]＝4v消耗(CO)B．第一階段應(yīng)選擇稍高于42.2℃的反應(yīng)溫度C．第二階段，230℃時(shí)Ni(CO)4分解率較高D．其他條件不變，增加c(CO)，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)不變[答案]A[解析]反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，應(yīng)滿足4v分解[Ni(CO)4]＝v消耗(CO)，A錯(cuò)誤；第一階段得到氣態(tài)Ni(CO)4，應(yīng)選擇稍高于42.2℃的反應(yīng)溫度，B正確；230℃時(shí)可得到高純鎳，說(shuō)明此時(shí)Ni(CO)4分解率較高，C正確；平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，D正確。題組三化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用8．放熱反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在溫度t1時(shí)達(dá)到平衡，[CO]1＝[H2O]1＝1.0mol·L－1，其平衡常數(shù)為K1。升高反應(yīng)體系的溫度至t2時(shí)，反應(yīng)物的平衡濃度分別為[CO]2和[H2O]2，平衡常數(shù)為K2，則()A．K2和K1的單位均為mol·L－1B．K2<K1C．[CO]2>[H2O]2D．[CO]1>[CO]2[答案]B[解析]K＝eq\f([CO2][H2],[CO][H2O])，因此K的單位不可能為mol·L－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡左移，K2<K1，B項(xiàng)正確；溫度t1時(shí)CO(g)和H2O(g)的濃度相等，且CO(g)和H2O(g)按物質(zhì)的量之比1∶1生成，因此[CO]2＝[H2O]2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度平衡左移，因此[CO]2比[CO]1大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．(2018·江西師大附中高二期中)已知反應(yīng)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，在某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O濃度/mol·L－10.440.60.6下列敘述中正確的是()A．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f([CH3OCH3][H2O],[CH3OH])B．該時(shí)刻正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正＜v逆C．平衡時(shí)[CH3OH]＝0.04mol·L－1D．若加入CH3OH后，經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡，該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)＝1.6mol·L－1·min－1[答案]C[解析]該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f([CH3OCH3][H2O],[CH3OH]2)，A錯(cuò)誤；用所給濃度求得濃度商Q＝eq\f(0.6×0.6,0.442)≈1.86＜400，故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正＞v逆，B錯(cuò)誤；由表中數(shù)據(jù)可知，CH3OH起始濃度為0.44mol·L－1＋2×0.6mol·L－1＝1.64mol·L－1，設(shè)平衡時(shí)CH3OCH3的濃度為xmol·L－1，則列三段式：

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)起始濃度/mol·L－11.64

00轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－12xxx平衡濃度/mol·L－11.64－2x

xxK＝eq\f(x2,1.64－2x2)＝400，解得x＝0.8，故平衡時(shí)[CH3OH]＝1.64mol·L－1－0.8mol·L－1×2＝0.04mol·L－1，C正確；v(CH3OH)＝eq\f(1.6mol·L－1,10min)＝0.16mol·L－1·min－1，D錯(cuò)誤。考點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其應(yīng)用題點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)的綜合10．(2018·攀枝花十二中月考)將0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：I2(g)＋H2(g)2HI(g)ΔH<0并達(dá)到平衡。HI的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如表格所示：HI體積分?jǐn)?shù)1min2min3min4min5min6min7min條件Ⅰ26%42%52%57%60%60%60%條件Ⅱ20%33%43%52%57%65%65%下列說(shuō)法中正確的是()A．在條件Ⅰ下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝10B．在條件Ⅰ下，從開始反應(yīng)至5min，用H2表示的反應(yīng)速率為0.10mol·L－1·min－1C．在條件Ⅱ下，到達(dá)平衡時(shí)，I2(g)的轉(zhuǎn)化率為81.25%D．與條件Ⅰ相比，為達(dá)到條件Ⅱ的數(shù)據(jù)，可能改變的條件是降低壓強(qiáng)[答案]C[解析]設(shè)I2的消耗濃度為xmol·L－1，則：

I2(g)＋H2(g)2HI(g)起始濃度mol·L－10.81.20轉(zhuǎn)化濃度mol·L－1xx2x平衡濃度mol·L－10.8－x1.2－x2x1·min－1，B錯(cuò)誤；在條件Ⅱ下設(shè)I2的消耗濃度為ymol·L－1，根據(jù)A中分析，到達(dá)平衡時(shí)，2y÷2＝0.65，故y＝0.65，所以I2(g)的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.65,0.8)×100%＝81.25%，C正確；相同時(shí)間內(nèi)HI的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明反應(yīng)速率減慢，平衡時(shí)HI體積分?jǐn)?shù)大于條件Ⅰ時(shí)，故改變條件平衡正向移動(dòng)，由于壓強(qiáng)、催化劑不影響平衡移動(dòng)，可能是降低溫度，D錯(cuò)誤。11．設(shè)反應(yīng)①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)平衡常數(shù)為K1；②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)平衡常數(shù)為K2。測(cè)得在不同溫度下，K1、K2值如下：溫度/℃K1K5001.003.157001.472.269002.401.60根據(jù)以上信息判斷下列說(shuō)法不正確的是()A．若500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，則CO2轉(zhuǎn)化率為50%B．900℃進(jìn)行反應(yīng)③H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)，其平衡常數(shù)K3＝1.50C．反應(yīng)①的焓變?chǔ)>0，反應(yīng)②的焓變?chǔ)<0D．反應(yīng)①平衡體系中通入CO2，在溫度不變的條件下，達(dá)到新平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率比原平衡小[答案]D[解析]根據(jù)數(shù)據(jù)K1隨著溫度升高而增大可知，反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，K2隨著溫度升高而降低，則反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，C項(xiàng)正確；反應(yīng)①平衡體系中通入CO2，等效于增大壓強(qiáng)，而反應(yīng)①中改變壓強(qiáng)不影響平衡移動(dòng)，則轉(zhuǎn)化率不變，D項(xiàng)不正確；若500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，平衡時(shí)eq\f([CO],[CO2])＝1.00，α(CO2)＝eq\f(ΔcCO2,cCO2)＝eq\f(1,2)×100%＝50%，A項(xiàng)正確；K3＝eq\f([CO][H2O],[CO2][H2])＝eq\f(K1,K2)＝eq\f(2.40,1.60)＝1.50，B項(xiàng)正確。12．某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX(g)和2molY(g)發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋mY(g)3Z(g)。平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ(g)，再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是()A．m＝2B．兩次平衡的平衡常數(shù)相同C．X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1D．第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0.4mol·L－1[答案]D[解析]在2L的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，即平衡時(shí)，n(X)∶n(Y)∶n(Z)＝30%∶60%∶10%＝3∶6∶1。設(shè)第一次平衡時(shí)X消耗的物質(zhì)的量為x，則X(g)＋mY(g)3Z(g)初始1mol2mol0轉(zhuǎn)化xmx3x平衡1mol－x2mol－mx3x則(1mol－x)∶(2mol－mx)∶3x＝3∶6∶1－1，D項(xiàng)不正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，兩次平衡時(shí)反應(yīng)溫度相同，故平衡常數(shù)相同，B項(xiàng)正確。13．(2018·張家口期末)TiO2和TiCl4均為重要的工業(yè)原料。已知：Ⅰ.TiCl4(g)＋O2(g)TiO2(s)＋2Cl2(g)ΔH1＝－175.4kJ·mol－1Ⅱ.2C(s)＋O2(g)2CO(g)ΔH2＝－220.9kJ·mol－1請(qǐng)回答下列問題：(1)TiCl4(g)與CO(g)反應(yīng)生成TiO2(s)、C(s)和氯氣的熱化學(xué)方程式為。升高溫度對(duì)該反應(yīng)的影響為。(2)若反應(yīng)Ⅱ的逆反應(yīng)的活化能表示為EkJ·mol－1，則E(填“＞”“＜”或“＝”)220.9。(3)t℃時(shí)，向10L恒容密閉容器中充入1molTiCl4和2molO2，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ。5min達(dá)到平衡測(cè)得TiO2的物質(zhì)的量為0.2mol。①0～5min內(nèi)，用Cl2表示的反應(yīng)速率v(Cl2)＝。②TiCl4的平衡轉(zhuǎn)化率為。③下列措施，既能加快逆反應(yīng)速率又能增大TiCl4的平衡轉(zhuǎn)化率的是(填字母)。A．縮小容器容積 B．加入催化劑C．分離出部分TiO2 D．增大O2濃度④t℃時(shí)，向10L恒容密閉容器中充入3molTiCl4和一定量O2的混合氣體，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，兩種氣體的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與起始物質(zhì)的量之比[eq\f(nTiCl4,nO2)]的關(guān)系如圖所示：能表示TiCl4平衡轉(zhuǎn)化率的曲線為(填“L1”或“L2”)；M點(diǎn)的坐標(biāo)為。[答案](1)TiCl4(g)＋2CO(g)=TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)ΔH＝45.5kJ·mol－1反應(yīng)速率加快，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大(2)＞(3)①0.008mol·L－1·min－1②20%③D④L2(1，eq\f(1,7))[解析](1)根據(jù)蓋斯定律，由Ⅰ－Ⅱ可得，TiCl4(g)＋2CO(g)=TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)ΔH＝－175.4kJ·mol－1－(－220.9kJ·mol－1)＝45.5kJ·mol－1；升高溫度，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大。(2)反應(yīng)Ⅱ的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若逆反應(yīng)活化能表示為EkJ·mol－1，則E＞220.9。(3)①0～5min內(nèi)，用Cl2表示的反應(yīng)速率v(Cl2)＝eq\f(2×0.2mol,10L×5min)＝0.008mol·L－1·min－1。②TiCl4的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.2mol,1mol)×100%＝20%。③反應(yīng)Ⅰ為等體反應(yīng)，故縮小容器容積，正、逆反應(yīng)速率都加快，平衡逆向移動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入催化劑平衡不移動(dòng)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；分離出部分TiO2，平衡不移動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；增大O2濃度既能加快逆反應(yīng)速率又能增大TiCl4的平衡轉(zhuǎn)化率，故D項(xiàng)正確。④隨O2濃度的增加，TiCl4轉(zhuǎn)化率越來(lái)越大，故能表示TiCl4平衡轉(zhuǎn)化率的曲線為L(zhǎng)2；M點(diǎn)TiCl4轉(zhuǎn)化率與O2的轉(zhuǎn)化率相同，則a＝1；由“t℃時(shí)，向10L恒容密閉容器中充入1molTiCl4和2molO2，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ。5min達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得TiO2的物質(zhì)的量為0.2mol”計(jì)算出平衡時(shí)TiCl4、O2、Cl2的濃度分別為0.08mol·L－1、0.18mol·L－1、0.04mol·L－1，平衡常數(shù)K＝eq\f(0.04mol·L－12,0.08mol·L－1×0.18mol·L－1)＝eq\f(1,9)；結(jié)合溫度不變，平衡常數(shù)不變可得b＝eq\f(1,7)。14．甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇。反應(yīng)Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)：溫度250℃300℃350℃K2.00.270.012(1)在一定條件下將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，5min后測(cè)得c(CO)＝0.4mol·L－1，計(jì)算可得此段時(shí)間的反應(yīng)速率(用H2表示)為mol·L－1·min－1。(2)由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH1(填“＞”“＜”或“＝”)0；反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3＝(用ΔH1和ΔH2表示)。(3)若容器容積不變，則下列措施可提高反應(yīng)Ⅰ中CO轉(zhuǎn)化率的是(填字母)。a．充入CO，使體系總壓強(qiáng)增大b．將CH3OH(g)從體系中分離c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大d．使用高效催化劑(4)寫出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：KⅡ＝；保持恒溫恒容，將反應(yīng)Ⅱ的平衡體系中各物質(zhì)濃度均增大為原來(lái)的2倍，則化學(xué)平衡(填“正向”“逆向”或“不”)移動(dòng)，平衡常數(shù)KⅡ(填“變大”“變小”或“不變”)。(5)比較這兩種合成甲醇的方法，原子利用率較高的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。[答案](1)0.24(2)＜ΔH2－ΔH1(3)b(4)eq\f([CH3OH][H2O],[CO2][H2]3)正向不變(5)Ⅰ[解析](1)CO濃度變化量為eq\f(2mol,2L)－0.4mol·L－1＝0.6mol·L－1，v(CO)＝eq\f(0.6mol·L－1,5min)＝0.12mol·L－1·min－1，各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v(H2)＝2v(CO)＝2×0.12mol·L－1·min－1＝0.24mol·L－1·min－1。(2)由表中數(shù)據(jù)可知，隨溫度升高，平衡常數(shù)K減小，說(shuō)明溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即ΔH1＜0；根據(jù)蓋斯定律，由反應(yīng)Ⅱ－反應(yīng)Ⅰ得CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3＝ΔH2－ΔH1。(3)充入CO，使體系總壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但CO的轉(zhuǎn)化率降低，a項(xiàng)錯(cuò)誤；將CH3OH(g)從體系中分離，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率增大，b項(xiàng)正確；充入He，使體系總壓強(qiáng)增大，各物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率不變，c項(xiàng)錯(cuò)誤；使用高效催化劑，平衡不移動(dòng)，d項(xiàng)錯(cuò)誤。(4)反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)的平衡常數(shù)KⅡ＝eq\f([CH3OH][H2O],[CO2][H2]3)；保持恒溫恒容，將反應(yīng)Ⅱ的平衡體系中各物質(zhì)濃度均增大為原來(lái)的2倍，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，則平衡正向移動(dòng)，因?yàn)闇囟炔蛔儯云胶獬?shù)不變。15．(2018·全國(guó)卷Ⅱ，27)CH4—CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2)，還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)CH4—CO2催化重整反應(yīng)為CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)。已知：C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH＝－75kJ·mol－1C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－394kJ·mol－1C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－111kJ·mol－1該催化重整反應(yīng)的ΔH＝kJ·mol－1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是(填標(biāo)號(hào))。A．高溫低壓 B．低溫高壓C．高溫高壓 D．低溫低壓某溫度下，在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%，其平衡常數(shù)為mol2·L－2。(2)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低，同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：積碳反應(yīng)CH4(g)=C(s)＋2H2(g)消碳反應(yīng)CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH/kJ·mol－175172活化能/kJ·mol－1催化劑X3391催化劑Y4372①由上表判斷，催化劑XY(填“優(yōu)于”或“劣于”)，理由是。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示。升高溫度時(shí)，下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是(填標(biāo)號(hào))。A．K積、K消均增加 B．v積減小、v消增加C．K積減小、K消增加 D．v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大②在一定溫度下，測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時(shí)，不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如下圖所示，則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)?。[答案](1)247Aeq\f(1,3)(2)①劣于相對(duì)于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率小；而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)小，消碳反應(yīng)速率大AD②pc(CO2)＞pb(CO2)＞pa(CO2)[解析](1)將題給三個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)為①、②、③：C(s)＋2H2(g)=CH4(g)ΔH＝－75kJ·mol－1①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH＝－394kJ·mol－1②C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－111kJ·mol－1③根據(jù)蓋斯定律，由③×2－①－②可得CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝247kJ·mol－1根據(jù)平衡移動(dòng)的影響因素，該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)吸熱、氣體體積增大的反應(yīng)，所以高溫低壓有利于反應(yīng)正向移動(dòng)。CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)eq\f(起始濃度,mol·L－1)10.500eq\f(轉(zhuǎn)化濃度,mol·L－1)0.250.250.50.5eq\f(平衡濃度,mol·L－1)0.750.250.50.5K＝eq\f(c2CO·c2H2,cCH4·cCO2)＝eq\f(0.5mol·L－12×0.5mol·L－12,0.75mol·L－1×0.25mol·L－1)＝eq\f(1,3)mol2·L－2。(2)①積碳反應(yīng)中，由于催化劑X的活化能比催化劑Y的活化能要小，所以催化劑X更有利于積碳反應(yīng)的進(jìn)行；而消碳反應(yīng)中，催化劑X的活化能大于催化劑Y，所以催化劑Y更有利于消碳反應(yīng)的進(jìn)行；綜合分析，催化劑X劣于催化劑Y。由表格可知積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡右移，K積、K消均增加，反應(yīng)速率均增大，從圖像上可知，隨著溫度的升高，催化劑表面的積碳量是減小的，所以v消增加的倍數(shù)要比v積增加的倍數(shù)大。②由速率方程表達(dá)式v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5可知，v與p(CO2)成反比例關(guān)系，p(CO2)越大，反應(yīng)速率越小，所以pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。16．一定溫度下，向一容積為5L的恒容密閉容器中充入0.4molSO2和0.2molO2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O