第41講化學(xué)反應(yīng)速率和平衡圖像(說明:選擇題每小題3分)層次1基礎(chǔ)性1.對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0已達(dá)到平衡,如果其他條件不變時(shí),分別改變下列條件,對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡產(chǎn)生影響,下列條件與圖像不相符的是[O~t1:v(正)=v(逆);t1時(shí)改變條件,t2時(shí)重新建立平衡]()2.在其他條件不變時(shí),只改變某一條件,化學(xué)反應(yīng)aA(g)+B(g)cC(g)的平衡的變化圖像如下(圖中p表示壓強(qiáng),T表示溫度,n表示物質(zhì)的量,α表示平衡轉(zhuǎn)化率),據(jù)此分析下列說法正確的是()A.在反應(yīng)Ⅰ圖像中,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.在反應(yīng)Ⅰ圖像中,若p1>p2,則此反應(yīng)的ΔS>0C.在反應(yīng)Ⅱ圖像中,說明該正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.在反應(yīng)Ⅲ圖像中,若T1>T2,則該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行3.某化學(xué)研究小組的同學(xué)探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)的反應(yīng)速率和平衡的影響圖像如圖,下列判斷正確的是()A.由圖1可知,T1<T2,該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.由圖2可知,該反應(yīng)m+n>pC.圖3中,表示反應(yīng)速率v(正)>v(逆)的是點(diǎn)1D.圖4中,若m+n=p,則a曲線一定使用了催化劑4.(2024·河南名校聯(lián)盟聯(lián)考)化學(xué)中常借助曲線圖來表示某種變化過程,下列有關(guān)四個(gè)曲線圖的說法不正確的是()A.對反應(yīng):aA(s)+2B(g)xC(g),根據(jù)圖①可以求出x=2B.升高溫度,圖④表示的反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大C.圖③可表示壓強(qiáng)對可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影響,乙的壓強(qiáng)大D.圖②可以表示對某化學(xué)平衡體系改變溫度后反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化5.一定溫度下,在剛性容器中加入等物質(zhì)的量的H2(g)與NO(g)發(fā)生反應(yīng):2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH<0,測得H2(g)與H2O(g)的分壓隨時(shí)間變化如圖所示。下列說法正確的是()A.當(dāng)氣體密度不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡B.體系中氣體總物質(zhì)的量:n(初始)∶n(平衡)=5∶4C.升高溫度,反應(yīng)速率:v(正)減小,v(逆)增大D.該反應(yīng)的活化能:E(正)>E(逆)6.利用CO2和H2合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)ΔH,在恒容密閉容器中,起始壓強(qiáng)相同,反應(yīng)溫度、投料比[n(H2)n(CO2下列推斷正確的是()A.a<3 B.ΔH>0C.vM(正)>vN(逆) D.K(M)>K(N)7.合成氣是一種重要的化工原料氣,主要組分為CO和H2。用甲烷、二氧化碳自熱重整可制備合成氣,反應(yīng)原理如下:反應(yīng)Ⅰ:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-820.6kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH2=+247.1kJ·mol-1反應(yīng)Ⅲ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH3=+205.9kJ·mol-1反應(yīng)Ⅳ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH4不同溫度下,向容積為VL的含少量O2的恒壓容器按照n(CO2)∶n(CH4)=1∶1投料,實(shí)驗(yàn)測得不同壓強(qiáng)下平衡時(shí)n(H2)A.ΔH4=-41.2kJ·mol-1B.某溫度下,反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)隨壓強(qiáng)增大而減小C.由圖可知,p1>p2>p3D.壓強(qiáng)為p2時(shí),T>Tm后,升高溫度對反應(yīng)Ⅳ的促進(jìn)作用更大8.在一恒容的密閉容器中裝有0.1mol·L-1CO2、0.1mol·L-1CH4,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖,下列有關(guān)說法不正確的是()A.正反應(yīng)的ΔH<0B.壓強(qiáng):p4>p3>p2>p1C.1100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)約為1.64D.壓強(qiáng)為p4時(shí),在y點(diǎn):v(正)>v(逆)9.(12分)(2024·四川雅安模擬)甲醇是一種重要的化工原料,又是一種可再生能源,具有廣闊的開發(fā)利用前景。工業(yè)上通過CO2制甲醇的主要反應(yīng)如下:ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.4kJ·mol-1ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1(1)研究發(fā)現(xiàn),在單原子Cu/ZrO2催化時(shí),反應(yīng)ⅰ的歷程如下:第一步CO2+H2HCOO*+H*(慢)第二步HCOO*+2H2CH3O*+H2O(快)第三步CH3O*+H*CH3OH(快)下列說法正確的是(填字母,下同)。

A.任何溫度下,反應(yīng)ⅰ均可自發(fā)進(jìn)行B.升高溫度時(shí),三步反應(yīng)速率均加快C.用不同催化劑催化反應(yīng)可以改變反應(yīng)歷程,提高平衡轉(zhuǎn)化率D.反應(yīng)歷程中,第一步反應(yīng)的活化能最高,是反應(yīng)的決速步(2)絕熱條件下,將H2、CO2以體積比2∶1充入恒容密閉容器中,若只發(fā)生反應(yīng)ⅱ,下列不可以作為反應(yīng)ⅱ達(dá)到平衡的判據(jù)是。

A.c(CO2)與c(CO)比值不變B.容器內(nèi)氣體密度不變C.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變D.c((3)將H2、CO2以體積比3∶1充入恒容密閉容器中,在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及CH3OH的選擇性(生成目標(biāo)產(chǎn)物所消耗的反應(yīng)物的物質(zhì)的量與參與反應(yīng)的反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比)隨溫度變化曲線如圖所示:CO2加氫制甲醇,(填“高”或“低”,下同)溫有利于提高反應(yīng)速率,溫壓有利于提高平衡時(shí)CH3OH的產(chǎn)率。結(jié)合上圖說明實(shí)際選用約312℃作為反應(yīng)溫度的原因:。

(4)溫度為T℃時(shí),在一個(gè)剛性容器中模擬工業(yè)上合成CH3OH,往容器中通入1molCO2、3molH2進(jìn)行反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ,反應(yīng)過程中容器內(nèi)的壓強(qiáng)隨著時(shí)間的變化如下表所示。時(shí)間/min01020304050壓強(qiáng)/MPa12010595908888計(jì)算反應(yīng)開始至40min時(shí),CH3OH的平均反應(yīng)速率是MPa·min-1,平衡時(shí)n(CH3OH)是n(CO)的4倍,則H2的平衡分壓是MPa(分壓=總壓×氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));CO2的平衡轉(zhuǎn)化率是(最后結(jié)果保留兩位小數(shù))。

層次2綜合性10.(2024·河北卷)在水溶液中,CN-可與多種金屬離子形成配離子。X、Y、Z三種金屬離子分別與CN-形成配離子達(dá)平衡時(shí),lgc(金屬離子)c(配離子)下列說法正確的是()A.99%的X、Y轉(zhuǎn)化為配離子時(shí),兩溶液中CN-的平衡濃度:X>YB.向Q點(diǎn)X、Z的混合液中加少量可溶性Y鹽,達(dá)平衡時(shí)cC.由Y和Z分別制備等物質(zhì)的量的配離子時(shí),消耗CN-的物質(zhì)的量:Y<ZD.若相關(guān)離子的濃度關(guān)系如P點(diǎn)所示,Y配離子的解離速率小于生成速率11.(2023·重慶卷)逆水煤氣變換體系中存在以下兩個(gè)反應(yīng):反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)在恒容條件下,按V(CO2)∶V(H2)=1∶1投料比進(jìn)行反應(yīng),平衡時(shí)含碳物質(zhì)體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是()A.反應(yīng)Ⅰ的ΔH<0,反應(yīng)Ⅱ的ΔH>0B.M點(diǎn)反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K<1C.N點(diǎn)H2O的壓強(qiáng)是CH4的3倍D.若按V(CO2)∶V(H2)=1∶2投料,則曲線之間交點(diǎn)位置不變層次3創(chuàng)新性12.(6分)(2024·新課標(biāo)卷節(jié)選)Ni(CO)4(四羰合鎳,沸點(diǎn)43℃)可用于制備高純鎳,也是有機(jī)化合物羰基化反應(yīng)的催化劑?；卮鹣铝袉栴}:(1)在總壓分別為0.10、0.50、1.0、2.0MPa下,Ni(s)和CO(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),Ni(CO)4的體積分?jǐn)?shù)x與溫度的關(guān)系如圖所示。反應(yīng)Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的ΔH(填“大于”或“小于”)0。從熱力學(xué)角度考慮,有利于Ni(CO)4的生成(寫出兩點(diǎn))。p3、100℃時(shí)CO的平衡轉(zhuǎn)化率α=,該溫度下平衡常數(shù)Kp=(MPa)-3。

(2)對于同位素交換反應(yīng)Ni(C16O)4+C18ONi(C16O)3C18O+C16O,20℃時(shí)反應(yīng)物濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系為ct[Ni(C16O)4]=c0[Ni(C16O)4]e-kt(k為反應(yīng)速率常數(shù)),則Ni(C16O)13.(10分)(2025·八省聯(lián)考內(nèi)蒙古卷)在傳統(tǒng)克勞斯工藝制備S2的基礎(chǔ)上,科研工作者提出分解H2S制備S2同時(shí)獲取H2的新方法,反應(yīng)如下:反應(yīng)1:2H2S(g)+O2(g)2H2O(g)+S2(g)ΔH1反應(yīng)2:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)ΔH2(1)傳統(tǒng)克勞斯工藝反應(yīng)如下,則ΔH1=。

2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g)ΔH3=-1036kJ·mol-14H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g)ΔH4=+94kJ·mol-1(2)按照新方法,向1L恒容容器中通入0.01mol混合氣體[n(Ar)∶n(H2S)∶n(O2)=88∶10∶2]。H2S的轉(zhuǎn)化率(α)與溫度關(guān)系曲線如圖1所示,三條曲線分別代表平衡轉(zhuǎn)化率及相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)有、無催化劑的轉(zhuǎn)化率。圖1①代表平衡轉(zhuǎn)化率的曲線是(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。

②ΔH2(填“<”“=”或“>”)0;新方法加入部分O2,而未采用H2S直接分解法的原因是。

③P點(diǎn)n(H2)=1×10-4mol,此時(shí)n(S2)=mol,反應(yīng)2的平衡常數(shù)K=。

(3)1000℃時(shí),恒容容器中發(fā)生反應(yīng)2,H2S和H2的體積分?jǐn)?shù)(φ)隨時(shí)間變化曲線如圖2所示。下列說法正確的是。

圖2A.反應(yīng)2在M點(diǎn)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)B.40ms時(shí),通入Ar,α(H2S)不變C.H2S的反應(yīng)速率:v(M)>v(N)D.50ms時(shí),降低溫度,H2的產(chǎn)率增加(4)NiO可催化分解H2S。形成立方NiO時(shí),Ni2+的3d軌道分裂為兩組。請參照基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律將Ni2+的價(jià)電子填充至圖3中,完成軌道表示式。圖3

第41講化學(xué)反應(yīng)速率和平衡圖像1.C解析:分析時(shí)要注意改變條件瞬間v(正)、v(逆)的變化。增大O2的濃度,v(正)瞬間增大,v(逆)瞬間不變,A不符合題意;增大壓強(qiáng),v(正)、v(逆)都瞬間增大,v(正)增大的倍數(shù)大于v(逆),B不符合題意;升高溫度,v(正)、v(逆)都瞬間增大,速率曲線是不連續(xù)的,C符合題意;加入催化劑,v(正)、v(逆)同時(shí)同倍數(shù)增大,D不符合題意。2.D解析:A項(xiàng),在反應(yīng)Ⅰ圖像中任取一曲線,圖中隨著溫度的升高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率減小,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),在反應(yīng)Ⅰ圖像的橫坐標(biāo)上任取一點(diǎn),作橫坐標(biāo)的垂直線與兩曲線相交,若p1>p2,增大壓強(qiáng)反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大,增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動,則a+1>c,ΔS<0,錯(cuò)誤;C項(xiàng),反應(yīng)Ⅱ圖像中T1先出現(xiàn)拐點(diǎn),T1反應(yīng)速率快,T1>T2,T1平衡時(shí)n(C)小于T2平衡時(shí)n(C),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),反應(yīng)Ⅲ圖像中增大壓強(qiáng)平衡不移動,則a+1=c,若T1>T2,升高溫度A的轉(zhuǎn)化率減小,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則ΔH<0,該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,正確。3.B解析:在圖3的曲線上,當(dāng)溫度一定時(shí),B的轉(zhuǎn)化率也一定,曲線上任意一點(diǎn)都表示達(dá)到平衡狀態(tài),則2、4處于平衡狀態(tài),v(正)=v(逆),點(diǎn)1在曲線上方,未達(dá)到平衡狀態(tài),要想達(dá)到同溫度下的平衡狀態(tài),B的轉(zhuǎn)化率要減小,平衡逆向移動,故v(正)<v(逆),速率v(正)>v(逆)的是點(diǎn)3,C錯(cuò)誤。4.D解析:由圖①可知,2min內(nèi)消耗0.2molB的同時(shí)生成0.2molC,兩者反應(yīng)速率相等,則有x=2,A正確;升高溫度,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,則平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,B正確;C項(xiàng)中反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),壓強(qiáng)對該反應(yīng)的平衡狀態(tài)沒影響,增大壓強(qiáng),平衡不移動,反應(yīng)速率增大,達(dá)到平衡需要的時(shí)間縮短,C正確;升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,降低溫度,正、逆反應(yīng)速率均減小,不會出現(xiàn)圖示的結(jié)果,D錯(cuò)誤。5.B解析:反應(yīng)過程中氣體總質(zhì)量不變,容器容積不變,則氣體的密度保持不變,不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,A錯(cuò)誤;根據(jù)圖像列出“三段式”:2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)總壓強(qiáng)起始/Pa 2.5p0 2.5p0 0 0 5p0變化/Pa 2p0 2p0 p0 2p0平衡/Pa 0.5p0 0.5p0 p0 2p0 4p0則體系中氣體總物質(zhì)的量:n(初始)∶n(平衡)=p(初始)∶p(平衡)=5p0∶4p0=5∶4,B正確;升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,C錯(cuò)誤;正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則正反應(yīng)活化能小于逆反應(yīng)活化能,D錯(cuò)誤。6.D解析:投料比越大時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越大,故a>3,A錯(cuò)誤;由圖示可知,投料比相同時(shí),升高溫度,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,平衡逆向移動,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,B錯(cuò)誤;溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快,因T(M)<T(N),故vM(正)<vN(逆),C錯(cuò)誤;正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,M、N兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù):K(M)>K(N),D正確。7.D解析:反應(yīng)Ⅳ可由反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅲ得到,則ΔH4=ΔH2-ΔH3=+41.2kJ·mol-1,A錯(cuò)誤;溫度一定的情況下,化學(xué)平衡常數(shù)保持不變,B錯(cuò)誤;反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的正反應(yīng)均為氣體體積增大的反應(yīng),減小壓強(qiáng)平衡正向移動,n(H2)增加的程度大于n(CO),則壓強(qiáng)越小,n(H2)n(CO)越大,故p1<p2<p3,C錯(cuò)誤;根據(jù)分析可知,壓強(qiáng)為p2時(shí),T>Tm后,升高溫度8.A解析:p1、p2、p3、p4是四條等壓線,由圖像可知,壓強(qiáng)一定時(shí),溫度越高,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率越高,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越小,故壓強(qiáng)p4>p3>p2>p1,B項(xiàng)正確;壓強(qiáng)為p4、溫度為1100℃時(shí),甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為80.00%,故平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為c(CH4)=0.02mol·L-1,c(CO2)=0.02mol·L-1,c(CO)=0.16mol·L-1,c(H2)=0.16mol·L-1,則平衡常數(shù)K=0.162×0.1620.02×0.02≈1.64,C項(xiàng)正確;壓強(qiáng)為9.答案(1)BD(2)B(3)高低高溫度低,反應(yīng)速率太慢,且CO2轉(zhuǎn)化率低;溫度太高,甲醇的選擇性低(4)0.43866.67%解析:(1)反應(yīng)ⅰ,ΔS<0,ΔH<0,低溫條件下可自發(fā)進(jìn)行,A錯(cuò)誤;升高溫度時(shí),所有反應(yīng)的反應(yīng)速率均加快,B正確;催化劑能加快反應(yīng)速率,但不影響平衡移動,不能提高平衡轉(zhuǎn)化率,C錯(cuò)誤;第一步反應(yīng)為慢反應(yīng),而活化能越高,反應(yīng)速率越慢,則第一步反應(yīng)的活化能最高,慢反應(yīng)為總反應(yīng)的決速步,D正確。(2)A項(xiàng),反應(yīng)過程中c(CO2)減小,c(CO)濃度增大,則c(CO2)與c(CO)比值不變,能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);B項(xiàng),容器容積不變,混合氣體的總質(zhì)量不變,則氣體的密度始終不變,故容器內(nèi)氣體密度不變,不能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);C項(xiàng),反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,但是容器絕熱,溫度降低,壓強(qiáng)減小,故容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);D項(xiàng),容器絕熱,溫度降低,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,故c(CO)·c(H(3)CO2加氫制甲醇,升溫反應(yīng)速率加快,故高溫有利于提高反應(yīng)速率,反應(yīng)ⅰ為放熱反應(yīng),降溫平衡正向移動,故低溫有利于提高平衡時(shí)CH3OH的產(chǎn)率。實(shí)際選用300~320℃反應(yīng)溫度的原因:溫度低,反應(yīng)速率太慢,且CO2的轉(zhuǎn)化率低,溫度高,甲醇選擇性低。(4)反應(yīng)ⅰ為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),導(dǎo)致總壓強(qiáng)減小;反應(yīng)ⅱ為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),不會導(dǎo)致壓強(qiáng)的變化;故反應(yīng)開始到40min時(shí),減小的壓強(qiáng)120MPa-88MPa=32MPa為反應(yīng)ⅰ進(jìn)行導(dǎo)致;根據(jù)方程式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)變化物質(zhì)的量/mol 1 3 1 11+3-1-1=2壓強(qiáng) 16MPa 32MPa則CH3OH的平均反應(yīng)速率是16MPa40min=0.4MPa·向容器中通入1molCO2、3molH2進(jìn)行反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ,初始壓強(qiáng)為120MPa,則初始CO2、H2的分壓分別為30MPa、90MPa;由題意可知,反應(yīng)開始至40min時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,由“三段式”可知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)開始/MPa 30 90 0 0變化/MPa x 3x x xCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)開始/MPa 0 0變化/MPa y y y y平衡時(shí)CO2、H2、CH3OH、H2O、CO的分壓分別為(30-x-y)MPa、(90-3x-y)MPa、xMPa、(x+y)MPa、yMPa,平衡時(shí)總壓強(qiáng)為88MPa,則(30-x-y)+(90-3x-y)+x+(x+y)+y=88,得120-2x=88;平衡時(shí)n(CH3OH)是n(CO)的4倍,根據(jù)氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則x=4y,聯(lián)立解得:y=4,x=16;故H2的平衡分壓是90MPa-3×16MPa-4MPa=38MPa;CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=(16+4)MPa30MPa×10.B解析:99%的X、Y轉(zhuǎn)化為配離子時(shí),溶液中c(X)c(X配離子)=c(Y)c(Y配離子)=1%99%,則lgc(X)c(X配離子)=lgc(Y)c(Y配離子)≈-2,根據(jù)圖像可知,縱坐標(biāo)約為-2時(shí),溶液中-lgcX(CN-)>-lgcY(CN-),則溶液中CN-的平衡濃度:X<Y,A錯(cuò)誤;Q點(diǎn)時(shí)lgc(X)c(X配離子)=lgc(Z)c(Z配離子),即c(X)c(X配離子)=c(Z)c(Z配離子),加入少量可溶性Y鹽后,會消耗CN-形成Y配離子,使得溶液中c(CN-)減小(沿橫坐標(biāo)軸向右移動),lgc(X)c(X配離子)與lgc(Z)c(Z配離子)曲線在Q點(diǎn)相交后,隨著-lgc(CN-)繼續(xù)增大,X對應(yīng)曲線位于Z對應(yīng)曲線上方,即lgc(X)c(X配離子)>lgc(Z)c(Z配離子),則c(X)c(X配離子)>c(Z)c(Z11.C解析:隨著溫度升高,平衡時(shí)甲烷含量減小、一氧化碳含量增大,則說明隨著溫度升高,反應(yīng)Ⅱ平衡逆向移動、反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,則反應(yīng)Ⅱ的ΔH<0,反應(yīng)Ⅰ的ΔH>0,A錯(cuò)誤;M點(diǎn)平衡體系中沒有甲烷產(chǎn)物,且二氧化碳、一氧化碳體積分?jǐn)?shù)相等,投料V(CO2)∶V(H2)=1∶1,則此時(shí)反應(yīng)Ⅰ平衡時(shí)二氧化碳、氫氣、一氧化碳、水的物質(zhì)的量相等,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=c(H2O)·c(CO)c(CO2)·c(H2)=1,B錯(cuò)誤;N點(diǎn)一氧化碳、甲烷的物質(zhì)的量相等,結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,生成H2O的總的物質(zhì)的量為甲烷的3倍,結(jié)合阿伏加德羅定律可知,H2O的壓強(qiáng)是CH4的3倍,C正確;反應(yīng)Ⅰ正向?yàn)闅怏w分子數(shù)不變的反應(yīng)、反應(yīng)Ⅱ正向?yàn)闅怏w分子數(shù)減小的反應(yīng)12.答案(1)小于降低溫度、增大壓強(qiáng)97.3%9000(2)ln2解析:(1)隨著溫度升高,平衡時(shí)Ni(CO)4的體積分?jǐn)?shù)減小,說明溫度升高平衡逆向移動,因此正反應(yīng)的ΔH小于0;該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體總分子數(shù)減小的放熱反應(yīng),因此降低溫度和增大壓強(qiáng)均有利于Ni(CO)4的生成;由上述分析知,溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng)平衡正向移動,對應(yīng)的平衡體系中Ni(CO)4的體積分?jǐn)?shù)增大,則壓強(qiáng):p4>p3>p2>p1,即p3對應(yīng)的壓強(qiáng)是1.0MPa。由題圖可知,p3、100℃條件下達(dá)到平衡時(shí),CO和Ni(CO)4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.1、0.9,設(shè)初始投入的CO為4mol,反應(yīng)生成的Ni(CO)4為xmol,可得“三段式”:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)起始/mol 4 0轉(zhuǎn)化/mol 4x x平衡/mol 4-4x x反應(yīng)后氣體總物質(zhì)的量為(4-3x)mol,根據(jù)阿伏加德羅定律,其他條件相同時(shí),氣體的體積分?jǐn)?shù)即為其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),因此有x4-3x=0.9,解得x=3637,因此達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為4×3637mol,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為4×3637mol4mol×100%≈97.3%;氣體的分壓=總壓強(qiáng)×該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(2)由題給關(guān)系式可得e-kt=ct[Ni(C16O)4]c0[Ni(C16O)4],當(dāng)13.答案(1)-314kJ·mol-1(2)①Ⅰ②>使H2與O2反應(yīng)生成水,減小H2的濃度,使