2025届高三化学二轮复习 讲义　化学平衡图像

化学平衡图像 复习目标　1.系统掌握速率、平衡图像的分析方法。2.加深外因对化学反应速率影响的理解。3.能正确分析实际工业生产中有关图像的问题。 能力点一　速率－时间图像 1．“渐变”类v－t图像 图像 分析 结论 t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，增大生成物的浓度 t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，减小生成物的浓度 2．“断点”类v－t图像 (1)速率－时间图像“断点”分析 当可逆反应达到平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 (2)常见含“断点”的速率变化图像分析 图像 t1时刻所 改变的条件 温 度 升高 降低 升高 降低 正反应为 放热的反应 正反应为 吸热的反应 压 强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质 的量增大的反应 正反应为气体物质 的量减小的反应 1.(2023·深圳外国语学校月考)某密闭容器中发生如下反应： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是(　　) A.t2时加入催化剂 B.t3时降低了温度 C.t5时增大了压强 D.t4～t5时间内转化率一定最低 2.合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A.t1增大压强 B.t2时升高温度 C.t3时降低了温度 D.t4时减小了压强 3.可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g) B.维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g) C.维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度 D.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar 能力点二　两类热点图像 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.反应进程折线图 此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率，横坐标表示反应时间。解题的关键是找转折点。 (1)转折点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平，数值大”的规律判断不同曲线表示温度或压强的大小。 (2)转折点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用化学平衡移动原理推理分析。 (3)图示：(C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数) 2.恒压(或恒温)线 此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，解答此类问题，要关注曲线的变化趋势，有多个变量时，注意控制变量，即“定一议二”。 反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH 图像 结论 a＋b>c＋d，ΔH>0 a＋b>c＋d，ΔH>0 1.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)时，温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是(　　) A.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应 B.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应 C.T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应 D.T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应 2.在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)＋B(g)cC(g)的平衡的变化图像如下(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率)，据此分析下列说法正确的是(　　) A.在图像反应Ⅰ中，说明正反应为吸热反应 B.在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0 C.在图像反应Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应 D.在图像反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能自发进行 3.(2023·青岛适应性检测)已知反应A(g)＋2B(g)C(g)　ΔH<0。在体积可变的密闭容器中，按n(A)∶n(B)＝1∶1充入反应物进行反应，A的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.温度：T1>T2>T3 B.平均摩尔质量：M(a)<M(c)，M(b)>M(d) C.a点的分压平衡常数Kp＝ kPa－2 D.d点：v正(A)＝2v逆(B) 能力点三　三类特殊图像 1.对于化学反应mA(g)＋nB(g)p(C)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH<0。 2.对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点)，E点A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正<v逆。 3.曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点A是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。 1.(2023·济南济北中学段测)在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是(　　) A.该反应的ΔH>0 B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 C.在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v(正)<v(逆) D.在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态 2.工业上，常采用氧化还原方法处理尾气中的CO、NO。 氧化法：沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)的催化剂。下图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。 (1)在a、b、c、d四点中，未达到平衡状态的是________。 (2)已知c点时容器中O2浓度为0.04 mol·L－1，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝________(用含x的代数式表示)。 (3)下列关于上图的说法正确的是________(填字母)。 A.CO转化反应的平衡常数：K(a)＜K(c) B.在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大 C.b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高 D.e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性 能力点四　实际生产中的陌生图像 (一)有关反应物的投料比图像 1.(2024·江西部分学校(稳派)模拟)工业上，常用氨气脱硝。向恒容密闭容器中充入NO2和NH3，发生反应：8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g)　ΔH，测得NO2的平衡转化率与温度、投料比x[x＝]的关系如图所示。净反应速率Δv＝v正－v逆。下列叙述错误的是(　　) A.ΔH<0 B.投料比：x2>x1 C.平衡常数K：a>b＝c D.净反应速率：a＝b<c (二)有关生成物的选择性图像 2.(2023·苏锡常镇四市二调)用草酸二甲酯(H3COOCCOOCH3)和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下： H3COOCCOOCH3(g)＋2H2(g)=== H3COOCCH2OH(g)＋CH3OH(g) ΔH＝－16.3 kJ·mol－1 H3COOCCH2OH(g)＋2H2(g)===HOH2CCH2OH(g)＋CH3OH(g) ΔH＝－14.8 kJ·mol－1 在2 MPa条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为80∶1的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如图所示。 产物的选择性＝×100% 下列说法正确的是(　　) A.曲线Ⅰ表示乙二醇的选择性随温度的变化 B.其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率均增大 C.其他条件不变，在190～195 ℃温度范围，随着温度升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断减小 D.其他条件不变，在190～210 ℃温度范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比[]减小 解答速率平衡图像题的思维流程 1.(2023·湖南卷)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A.x1<x2 B.反应速率：vb正<vc正 C.点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb＝Kc D.反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 2.(2023·重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应 Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) 在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.反应 Ⅰ 的ΔH<0，反应 Ⅱ 的ΔH>0 B.M点反应Ⅰ的平衡常数K<1 C.N点H2O的压强是CH4的3倍 D.若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，则曲线之间交点位置不变 3.(2020·江苏卷)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应 CH4(g)＋CO2(g)===2H2(g)＋2CO(g) ΔH＝247.1 kJ·mol－1 H2(g)＋CO2(g)===H2O(g)＋CO(g) ΔH＝41.2 kJ·mol－1 在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率 B.曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化 C.相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠 D.恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率不能达到Y点的值 4.(2023·江苏卷节选)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。 (1)密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图所示，反应Ⅰ的ΔH____________ (填“＝0”或“>0”或“<0”)。 (2)反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵(NH4OCN)等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2的物质的量之比为n(NH3)∶n(CO2)＝4∶1，其实际投料比值远大于理论值的原因是_______________________________________________________。 5.(2023·浙江6月选考)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)　ΔH2 请回答： (1)ΔH2＝____________kJ·mol－1。 (2)恒定总压1.70 MPa和水碳比[n(H2O)/n(CO)＝12∶5]投料，在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分压(某成分分压＝总压×该成分的物质的量分数)如下表： p(CO2)/MPa p(H2)/MPa p(CH4)/MPa 条件1 0.40 0.40 0 条件2 0.42 0.36 0.02 ①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数K＝____________。 ②对比条件1，条件2中H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2的副反应，写出该反应方程式_____________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)下列说法正确的是________。 A.通入反应器的原料气中应避免混入O2 B.恒定水碳比[n(H2O)/n(CO)]，增加体系总压可提高H2的平衡产率 C.通入过量的水蒸气可防止Fe3O4被进一步还原为Fe D.通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率 (4)水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。 ①在催化剂活性温度范围内，图2中b～c段对应降温操作的过程，实现该过程的一种操作方法是____________。 A.按原水碳比通入冷的原料气 B.喷入冷水(蒸气) C.通过热交换器换热 ②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温，在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线。 (5)在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 化学平衡图像 能力点一 全能通关 1.A　[A.t2时，v正和v逆 均增大，且v正＝ v逆，平衡不移动；说明t2时刻改变的条件是加入催化剂，加快了化学反应速率，但平衡不移动，A正确；B.t3时，v正和v逆均减小，且v正<v逆，平衡向逆反应方向移动；该反应正反应放热，若降低温度平衡正向移动，故t3时，改变的条件是减小压强，B错误；C.t5时，v正和v逆均增大，且v正<v逆，平衡向逆反应方向移动，该反应正反应气体分子数减小，若增大压强，平衡正向移动，故t5时，改变的条件是升高温度，C错误；D.t2～t3平衡不移动，t3～t4平衡逆向移动，t5～t6平衡逆向移动，说明t6以后转化率最低，D错误。] 2.A　[A.t1时v正先增大后逐渐减小，说明平衡向正向移动，根据正反应为气体分子数减小的反应可知，增大压强平衡正向移动，故t1时可能是增大压强，故A正确；B.t2时正、逆反应速率同等程度增大，可能是使用了催化剂，若是升高温度，正、逆反应速率都增大，但逆反应速率增大的倍数更大，平衡逆向移动，故B错误；C.t3时v正先减小后逐渐增大，说明平衡向逆向移动，根据ΔH<0可知，该反应正反应为放热反应，降低温度则平衡向正向移动，故C错误；D.t4时正反应速率逐渐减小，且曲线连接，应是减小生成物的浓度，若是减小压强，则v正在t4时应陡降，曲线不连接，且减小压强，平衡逆向移动，v正应先减小后逐渐增大，故D错误。] 3.B　[维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，正反应速率不变，故A错误；维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，而且反应体系容积增大导致正反应速率减小，故B正确；维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度，正、逆反应速率都增大，故C错误；维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar，反应物和生成物浓度都不变，正、逆反应速率都不变，故D错误。] 能力点二 全能通关 1.D　[由图可知，压强一定时，温度T1先达到平衡，故温度：T1＞T2，升高温度，B在混合气体中的体积分数减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应；温度一定时，压强p2先达到平衡，故压强：p1＜p2，增大压强，B在混合气体中的体积分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为气体体积增大的反应，则m＋n＜p。] 2.D　[A项，图像反应Ⅰ中任取一曲线，图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；B项，在图像反应Ⅰ的横坐标上任取一点，作横坐标的垂直线与两曲线相交，若p1>p2，增大压强反应物的平衡转化率增大，增大压强平衡向正反应方向移动，则a＋1>c，ΔS<0，错误；C项，图像反应Ⅱ中T1先出现拐点，T1反应速率快，T1>T2，T1平衡时n(C)小于T2平衡时n(C)，升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，错误；D项，图像反应Ⅲ增大压强平衡不移动，则a＋1＝c，若T1>T2，升高温度A的转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则ΔH<0，该反应能自发进行，正确。] 3.C　[A.该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低，所以T1<T2<T3，A项错误；B.从图看a、b、c三点A的转化率越低，即正向程度减小，平均摩尔质量＝，正向为n气总减小的反应，则越正向移动平均摩尔质量越大。即M(a)>M(c)。同一温度下，增大压强平衡正向移动，即压强越大平均摩尔质量越大即M(b)>M(d)，B项错误；C.建立三段式 ， 计算x(A)＝ ＝、x(B)＝ ＝、x(C)＝ ＝。最终计算Kp＝ ＝，C项正确；D.d点平衡点2v正(A)＝2v逆(A)＝v逆(B)，D项错误。] 能力点三 全能通关 1.D　[由图像可知，T1<T2，升高温度c平(NO)增大，平衡左移(吸热方向)，所以ΔH<0，且K1>K2，A、B错误；T2时由D→B点需降低c平(NO)，即平衡向右移动，所以D点对应体系中，v(正)>v(逆)，C错误；由于反应物C为固体，故容积不变时，反应后气体质量增大，混合气体的密度增大，当密度不再变化时，可以判断反应达到平衡状态，D正确。] 2.(1)a　(2)　(3)BD 解析　(1)CO和O2的反应是放热反应，当达到平衡后升高温度，CO的转化率降低，所以，b、c、d点表示平衡状态，a点对应的状态不是平衡状态。(2)令CO起始浓度为a mol·L-1。 K＝＝。(3)CO和O2的反应是放热反应，达到平衡后，温度升高，平衡向左移动，平衡常数K减小，A项错误；观察图像知，β型催化剂作用下CO的转化速率大于α型催化剂，B项正确；有效碰撞几率与反应速率有关，温度越高，反应速率越大，有效碰撞几率越高，故在图像中e点有效碰撞几率最高，C项错误；催化剂需要一定活性温度，转化率出现突变，可能是因温度高而使催化剂失去活性，D项正确。 能力点四 全能通关 1.D　[A.根据图示，其他条件相同，升高温度，NO2的平衡转化率降低，平衡逆向移动，正反应是放热反应，故A正确；B.增大氨气的浓度，平衡正向移动，NO2的平衡转化率增大，NH3与NO2的投料比越大，NO2的平衡转化率越大，即x2>x1，故B正确；C.平衡常数只与温度有关，a点对应温度较低，K较大；b、c点对应温度相等，K也相等，故C正确；D.a、b、c都是平衡点，正、逆反应速率相等，净反应速率等于0，即a、b、c的净反应速率相等，故D错误。] 2.D　[ A.当曲线乙醇酸甲酯选择性为50%时，曲线Ⅱ对应的选择性恰好为50%，而乙二醇的选择性此时应为50%，故曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性随温度的变化，故A错误；B.两个反应ΔH均小于0，即两反应均为放热反应，当升高温度时，平衡向逆反应方向移动，草酸二甲酯的平衡转化率减小，故B错误；C.由图可知，在190～195 ℃温度范围，随着温度升高，草酸二甲酯的转化率升高，乙醇酸甲酯的选择性几乎不变，故出口乙醇酸甲酯的量会不断增多，故C错误；D.在190～210 ℃温度范围，随着温度升高，由图可知，草酸二甲酯的转化率不断增大，乙二醇的选择性不断增大，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比减小，故D正确。] 集训真题　走进高考 1.B　[A.一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则x1<x2，故A正确；B.b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1 mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率：vb正>vc正，故B错误；C.由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb＝Kc，故C正确；D.该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确。] 2.C　[A.随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；B.M点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料V(CO2)∶V(H2)＝1∶1，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K＝＝1，B错误；C.N点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏加德罗定律可知，H2O的压强是CH4的3倍，C正确；D.反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误。] 3.B　[升高温度有利于题中第一个反应正向进行，有利于提高CH4的平衡转化率，但增大压强有利于题中第一个反应逆向进行，不利于提高CH4的平衡转化率，A项错误；由题述反应及起始反应物的物质的量比可知，平衡时CO2的转化率比CH4的高，则曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化，B项正确；使用催化剂只能加快化学反应速率，对化学平衡无影响，即曲线A和曲线B不能相重叠，C项错误；恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，通过增大n(CO2)或减小压强继续反应，可以使CH4的转化率从X点提高到Y点，D项错误。] 4.(1)<0　(2)提高二氧化碳的转化率，抑制尿素水解，抑制尿素缩合生成缩二脲 解析　(1)由图可知升高温度反应Ⅰ的lgK减小，说明温度升高平衡逆向移动，故正反应为放热反应，其ΔH<0。增加NH3与CO2投料量的比值，可以提高CO2的转化率，从而抑制尿素水解、抑制尿素缩合生成缩二脲[2CO(NH2)2===(NH2CO)2NH＋NH3]。 5.(1)6　(2)①2　②CO＋3H2CH4＋H2O　(3)AC　(4)①AC ② (5)温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小 解析　(1)设方程式①CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝-41.2 kJ·mol-1 ②3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH1＝-47.2 kJ·mol-1 ③2Fe3O4(s)＋H2O(g)3Fe2O3(s)＋H2(g)　ΔH2 根据盖斯定律可知，③＝①-②，则ΔH2＝ΔH-ΔH1＝(-41.2 kJ·mol-1)-(-47.2 kJ·mol-1)＝6 kJ·mol-1；(2)①条件1下没有甲烷生成，只发生了水煤气变换反应，该反应是一个气体分子数不变的反应。设在条件1下平衡时容器的总体积为V，水蒸气和一氧化碳的投料分别为12 mol和5 mol，参加反应的一氧化碳为x mol，根据已知信息可得以下三段式： ×1.7 MPa＝0.40 MPa，解得x＝4；则平衡常数K＝＝2；②根据表格中的数据可知，有甲烷生成，且该副反应没有二氧化碳参与，且氢气的产率降低，则该方程式为：CO＋3H2CH4＋H2O；(3)A.一氧化碳和氢气都可以和氧气反应，则通入反应器的原料气中应避免混入O2，A正确；B.该反应前后气体计量系数相同，则增加体系总压平衡不移动，不能提高平衡产率，B错误；C.通入过量的水蒸气可以促进四氧化三铁被氧化为氧化铁，水蒸气不能将铁的氧化物还原为单质铁，但过量的水蒸气可以降低体系中CO和H2的浓度，从而防止铁的氧化物被还原为单质铁，C正确；D.若保持容器的体积不变，通过充入惰性气体增加体系总压，反应物浓度不变，反应速率不变，D错误；故选AC；(4)①A.按原水碳比通入冷的原料气，可以降低温度，同时化学反应速率稍减小，导致CO的转化率稍减小，与图中变化相符，A正确；B.喷入冷水(蒸气)，可以降低温度，但是同时水蒸气的浓度增大，会导致CO的转化率增大，与图中变化不符，B错误；C.通过热交换器换热，可以降低温度，且不改变投料比，同时化学反应速率稍减小，导致CO的转化率稍减小，与图中变化相符，C正确；故选AC；②增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，则一氧化碳的平衡转化率增大，会高于原平衡线，故图像为：；(5)反应物分子在催化剂表面的吸附是一个放热的快速过程，温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小。 学科网（北京）股份有限公司 $$