2027届高三化学一轮复习规范练39 化学反应速率和平衡图像

**基本信息** 聚焦化学反应速率与平衡图像分析，通过分级训练构建“图像识别-原理应用-计算推导”的科学思维体系，强化证据推理与模型认知。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |A级必备知识练|8题（含1解答题）|v-t图像断点分析、转化率-温度/压强曲线走向判断、三段式计算|从速率概念到平衡移动原理，构建“条件变化-速率变化-平衡移动-图像表征”逻辑链| |B级素能提升练|5题（含2解答题）|多反应体系图像辨析、平衡常数(Kp)计算、选择性与产率关联分析|整合主副反应、复杂图像（如选择性-温度曲线），深化“宏观现象-微观本质-符号表达”融合|

课时规范练39　化学反应速率和平衡图像 A级必备知识练 命题角度1　化学反应速率图像 1.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0已达到平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图像不相符的是[O~t1:v(正)=v(逆);t1时改变条件,t2时重新建立平衡](　　) 　　　　　 　　　　　 　　　　 2.化学中常借助曲线图来表示某种变化过程,有关下列四个曲线图的说法不正确的是(　　) A.对反应:aA(s)+2B(g)xC(g),根据图①可以求出x=2 B.反应达平衡后升高温度,图④表示的反应中反应物的转化率增大 C.图③可表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影响,乙的压强大 D.图②可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化 命题角度2　化学平衡图像 3.研究外界条件对反应aA(g)+B(g)cC(g)的平衡及速率的影响,所得变化图像如下(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Ⅰ中,说明正反应为吸热反应 B.在图像Ⅰ中,若p1>p2,则此反应的ΔS>0 C.在图像Ⅱ中,说明正反应为吸热反应 D.在图像Ⅲ中,若T1>T2,则该反应能自发进行 4.某化学研究小组的同学探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的反应速率和平衡的影响图像如图,下列判断正确的是(　　) A.由图1可知,T1<T2,该反应的正反应为吸热反应 B.由图2可知,该反应m+n>p C.图3中,表示反应速率v(正)>v(逆)的是点1 D.图4中,若m+n=p,则a曲线一定使用了催化剂 5.一定温度下,在恒容刚性容器中加入等物质的量的H2(g)与NO(g)发生反应:2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH<0,测得H2(g)与H2O(g)的分压随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.当气体密度不再变化时,反应达到平衡 B.体系中气体总物质的量:n(初始)∶n(平衡)=5∶4 C.升高温度,反应速率:v(正)减小,v(逆)增大 D.该反应的活化能:E(正)>E(逆) 6.(2025·湖南岳阳一模)在容积分别为V1 L和V2 L的两个恒容密闭容器中,均充入2 mol CHCl3(g)和1 mol O2(g),光照条件下发生反应2CHCl3(g)+O2(g)2COCl2(g)+2HCl(g),测得CHCl3(g)的平衡转化率随温度(T)的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.V1<V2 B.此反应仅在低温下可自发进行 C.T1 ℃时,若V2=2,则该反应的平衡常数K=4.05 D.其他条件不变,增大投料比[]投料,平衡后可提高CHCl3的转化率 7.二氧化碳甲烷化可实现资源化利用。现向某密闭容器中投入1 mol CO2和4 mol H2,在不同温度和压强下发生CO2甲烷化反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　ΔH=-164.9 kJ·mol-1,CO2的平衡转化率如图所示[其中c点的坐标为(400,80)]: 已知:CO2甲烷化反应过程中存在以下两个副反应 副反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH1=+41.2 kJ·mol-1 副反应Ⅱ:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)　ΔH2=-206.1 kJ·mol-1 下列有关叙述正确的是(　　) A.压强:p1<p2<p3 B.a、b、c三点速率:va<vb<vc C.若c点时CH4的产率为70%,则n(CO)为0.1 mol D.温度高于1 000 ℃时副反应Ⅱ占主导 8.(6分)(2025·山东济宁一模)苯胺是制造药物的原料,硝基苯加氢制苯胺产率较高,相关反应如下: Ⅰ.C6H5—NO2(l)+2H2(g)C6H5—NHOH(l)+H2O(l)　ΔH1=-150.7 kJ·mol-1(快) Ⅱ.C6H5—NHOH(l)+H2(g)C6H5—NH2(l)+H2O(l)　ΔH2=-95.0 kJ·mol-1(慢) (1)硝基苯与氢气反应生成苯胺: Ⅲ.C6H5—NO2(l)+3H2(g)C6H5—NH2(l)+2H2O(l)　ΔH=　　　　 kJ·mol-1。  (2)室温下,向含有1 L 0.1 mol·L-1硝基苯的甲醇溶液的刚性容器中加催化剂,通入H2并保持p(H2)=0.18 MPa。反应过程中硝基苯转化率、苯基羟胺和苯胺的选择性(S)随反应时间变化如图所示: 已知:S(苯胺)=[]×100%。图中代表S(苯胺)的曲线为　　　　　(填“A”“B”或“C”),为了提高硝基苯的平衡转化率,可采取的措施有　  　　　 (写一条即可);0~34 min内,v(苯胺)=　　　　　　;120 min时已达平衡,忽略溶液体积变化,该温度下反应Ⅱ的平衡常数K=　　　　 mol·L-1·MPa-1(氢气的浓度可用氢气的压强代替)。  (3)相同投料时,298 K下硝基苯平衡转化率随压强的变化关系、0.18 MPa下硝基苯平衡转化率随温度的变化关系如图所示,图中对应等压曲线的是　　　　(填“M”或“N”),a、b、c、d四个点中,处于相同化学平衡状态的点是　　　　。  B级素能提升练 9.(2026·安徽宿州期中)在1 373 K、524 kPa下,对于n(NH3)∶n(Ar)分别为4∶1、1∶1、1∶4的NH3-Ar混合气,热分解生成N2和H2反应过程中NH3的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.曲线a中,反应到3 s时,NH3的分压为76 kPa B.曲线b中vB(逆)>vC(正) C.曲线c表示n(NH3)∶n(Ar)为1∶4时的反应 D.曲线c中vA<vD 10.(2024·河北卷)在水溶液中,CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN-形成配离子达平衡时,lg与-lgc(CN-)的关系如图。 下列说法正确的是(　　) A.99%的X、Y转化为配离子时,两溶液中CN-的平衡浓度:X>Y B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时 C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Y<Z D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率 11.(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 12.(8分)(2024·新课标卷节选)Ni(CO)4(四羰合镍,沸点43 ℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题: (1)在总压分别为0.10 MPa、0.50 MPa、1.0 MPa、2.0 MPa下,Ni(s)和CO(g)反应达平衡时,Ni(CO)4的体积分数x与温度的关系如图所示。反应Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的ΔH　　　　(填“大于”或“小于”)0。从热力学角度考虑,　　　　　　　　　　　　有利于Ni(CO)4的生成(写出两点)。p3、100 ℃时CO的平衡转化率α=　　　,该温度下平衡常数Kp=　　　　 (MPa)-3。  (2)对于同位素交换反应Ni(C16O)4+C18ONi(C16O)3C18O+C16O,20 ℃时反应物浓度随时间的变化关系为ct[Ni(C16O)4]=(k为反应速率常数),则Ni(C16O)4反应一半所需时间=　　　　(用k表示)。  13.(10分)(2025·陕晋青宁卷节选)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下: Ⅰ.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)　ΔH1=+101 kJ·mol-1 Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　ΔH2=-166 kJ·mol-1 Ⅲ.CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)　ΔH3=+41 kJ·mol-1 回答下列问题: (1)提高CH4平衡产率的条件是　　　　　(填字母)。  A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压 (2)高温下MgCO3分解产生的MgO催化CO2与H2反应生成CH4,部分历程如图甲,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。所示步骤中最慢的基元反应是　　　　　　(填序号),生成水的基元反应方程式为　　　　　　　　　　　。  甲 (3)100 kPa下,在密闭容器中H2(g)和MgCO3(s)各1 mol发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度变化关系如图乙、丙所示(反应Ⅲ在360 ℃以下不考虑)。 乙 该图为乙图内点M附近区域放大图 丙 注:含碳生成物选择性=×100%。 ①表示CH4选择性的曲线是　　　(填字母)。  ②点M温度下,反应Ⅱ的Kp=　　　(kPa)-2(列出计算式即可)。  ③在550 ℃下达到平衡时,n(CO)=　　　　 mol。500~600 ℃,随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是　 　　　　　　　　　　　。  参考答案 1.C　解析:分析时要注意改变条件瞬间v(正)、v(逆)的变化。增大O2的浓度,v(正)瞬间增大,v(逆)瞬间不变,A不符合题意;增大压强,v(正)、v(逆)都瞬间增大,v(正)增大的倍数大于v(逆),B不符合题意;升高温度,v(正)、v(逆)都瞬间增大,C符合题意;加入催化剂,v(正)、v(逆)同时同倍数增大,D不符合题意。 2.D　解析:由图①可知,2 min内消耗0.4 mol B的同时生成0.4 mol C,两者反应速率相等,则有x=2,A正确;反应达平衡后升高温度,正反应速率大于逆反应速率,则平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,B正确;C项所给反应是反应前后气体体积不变的反应,压强对该反应的平衡状态没影响,增大压强,平衡不移动,但反应速率增大,达到平衡需要的时间缩短,C正确;升高温度,正、逆反应速率均增大,降低温度,正、逆反应速率均减小,不会出现图示的结果,D错误。 3.D　解析:A项,在图像Ⅰ中任取一曲线,图中随着温度的升高反应物A(g)的平衡转化率减小,说明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A(g)的平衡转化率增大,说明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),说明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Ⅲ中增大压强平衡不移动,则a+1=c,若T1>T2,升高温度A(g)的转化率减小,说明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。 4.B　解析:在图3的曲线上,当温度一定时,B的转化率也一定,曲线上任意一点都表示反应达到平衡状态,则点2、4处于平衡状态,v(正)=v(逆),点1在曲线上方,未达到平衡状态,要想达到同温度下的平衡状态,B的转化率要减小,平衡逆向移动,故v(正)<v(逆),速率v(正)>v(逆)的是点3,C错误。 5.B　解析:反应过程中气体总质量不变,容器容积不变,则气体的密度始终保持不变,A错误;根据图像列出“三段式”: 　　 2H2(g) + 2NO(g) N2(g) + 2H2O(g)　总压强 起始/kPa 2.5p0 2.5p0 0 0 5p0 变化/kPa 2p0 2p0 p0 2p0 平衡/kPa 0.5p0 0.5p0 p0 2p0 4p0 则体系中气体总物质的量:n(初始)∶n(平衡)=p(初始)∶p(平衡)=5p0∶4p0=5∶4,B正确;升高温度,正、逆反应速率都增大,C错误;正反应为放热反应,则正反应活化能小于逆反应活化能,D错误。 6.C　解析:该反应正反应方向气体分子数增加,相同起始量,容器容积小,压强大,CHCl3(g)的平衡转化率小,故V1>V2,A错误;根据图示,温度升高,CHCl3(g)的平衡转化率减小,说明该反应正反应放热,正反应气体分子数增加,ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行,可知此反应在任何温度下均可自发进行,B错误;T1 ℃时,若V2=2,CHCl3(g)的平衡转化率为60%,CHCl3(g)反应1.2 mol,余下0.8 mol,O2(g)反应0.6 mol,余下0.4 mol,生成COCl2(g)、HCl(g)各1.2 mol,则平衡时CHCl3(g)、O2(g)、COCl2(g)、HCl(g)的浓度分别为0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.6 mol·L-1、0.6 mol·L-1,该反应的平衡常数K==4.05,C正确;其他条件不变,增大投料比[]投料,平衡后可提高氧气的转化率,CHCl3的转化率降低,D错误。 7.C　解析:CO2的平衡转化率由主反应和副反应Ⅰ共同影响,副反应Ⅰ反应前后气体体积不变,主反应反应前后气体体积减小,则压强越大,CO2的平衡转化率越大,因此p1>p2>p3,A项错误;等温条件下,压强越大反应速率越大,由于p1>p2>p3,则va>vb>vc,B项错误;由题图可知,c点的坐标为(400,80),CO2的平衡转化率为80%,则平衡时n(CO2)=0.2 mol,若甲烷的产率为70%,则平衡时n(CH4)=0.7 mol,根据碳元素守恒可知平衡时n(CO)=0.1 mol,C项正确;温度高于1 000 ℃时,副反应Ⅰ占主导,D项错误。 8.答案:(1)-245.7 (2)C　适当降低温度(或增大H2的压强、及时分离出水等,任写一条,合理即可)　1.25×10-3 mol·L-1· min-1　3.6 (3)N　a和b 解析:(1)根据盖斯定律,反应Ⅰ+反应Ⅱ得到目标反应,则ΔH=-150.7 kJ·mol-1+(-95.0 kJ·mol-1)=-245.7 kJ·mol-1。 (2)根据两个反应的生成物可知,苯基羟胺(C6H5—NHOH)和苯胺(C6H5—NH2)的选择性之和为1,且两条选择性曲线相交时,各占50%,由此可知曲线A代表硝基苯的转化率;由题干信息可知,生成苯基羟胺的反应是快反应,故开始反应时,苯基羟胺的选择性大于苯胺,故曲线B表示苯基羟胺的选择性;曲线C代表苯胺的选择性。为了提高硝基苯的平衡转化率,可以采取的措施有适当降低温度或增大H2的压强、及时分离出水等。由图可知,0~34 min内,硝基苯转化率为85%,苯胺的选择性为50%,则v(苯胺)==1.25×10-3 mol·L-1· min-1。120 min时已达平衡,硝基苯平衡转化率为90%,苯胺的选择性为80%,列出各物质的变化量: 　　　　 C6H5—NO2(l)+2H2(g)C6H5—NHOH(l)+H2O(l) 0.1×90% 0.1×90% 0.1×90% 　　　　 C6H5—NHOH(l)+H2(g)C6H5—NH2(l)+H2O(l) 0.1×90%×80% 0.1×90%×80% 0.1×90%×80% 则平衡时c(C6H5—NHOH)=(0.1×90%-0.1×90%×80%) mol·L-1=0.018 mol·L-1,c(C6H5—NH2)=(0.1×90%×80%) mol·L-1=0.072 mol·L-1,p(H2)=0.18 MPa,c(H2O)=(0.1×90%+0.1×90%×80%) mol·L-1=0.162 mol·L-1,由于反应是在甲醇溶液中进行的,故水等液体均需要代入平衡常数表达式中进行计算,则K==3.6 mol·L-1·MPa-1。 (3)当温度为298 K时,增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,硝基苯平衡转化率增大,故曲线M表示等温条件下硝基苯平衡转化率随压强的变化曲线;同理,当压强保持0.18 MPa不变时,升高温度,反应Ⅰ平衡逆向移动,硝基苯平衡转化率减小,故图中对应等压曲线的是N。处于相同化学平衡状态,说明其温度和压强是相同的,a点的条件是0.18 MPa、298 K,d点的条件是0.18 MPa、320 K,c点的条件是0.06 MPa、298 K,b点的条件是0.18 MPa、298 K,故图中处于相同化学平衡状态的点是a和b。 9.A　解析:由于氨热分解反应是气体分子数增大的反应,当温度和压强相同时,混合气体中n(NH3)∶n(Ar)的值越小,即p(NH3)越小,越有利于平衡正向移动,NH3的转化率越高,结合图像分析,曲线a最终平衡时NH3的转化率最高,曲线a、b、c表示n(NH3)∶n(Ar)分别为1∶4、1∶1、4∶1的变化关系。曲线a中,反应到3 s时NH3的转化率为24%,设起始时NH3为1 mol,Ar为4 mol,则3 s时n(NH3)=0.76 mol、n( N2)=0.12 mol、n(H2)=0.36 mol、n(Ar)=4 mol,NH3的分压为524 kPa×=76 kPa,A正确;曲线b中,B点、C点均未达到平衡,反应正向进行,vC(正)>vB(逆),故B错误;曲线c表示n(NH3)∶n(Ar)为4∶1时的反应,C错误;曲线c中A点斜率大,反应速率更快,所以vA>vD,D错误。 10.B　解析:99%的X、Y转化为配离子时,溶液中,则lg=lg≈-2,根据图像可知,纵坐标约为-2时,溶液中-lgcX(CN-)>-lgcY(CN-),则溶液中CN-的平衡浓度:X<Y,A错误;Q点时lg=lg,即,加入少量可溶性Y盐后,会消耗CN-形成Y配离子,使得溶液中c(CN-)减小(沿横坐标轴向右移动),lg与lg曲线在Q点相交后,随着-lgc(CN-)继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即lg>lg,则,B正确;设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子+mCN-配离子,则平衡常数K=,lgK=lg-mlgc(CN-)=-lg-mlgc(CN-),即lg=-mlgc(CN-)-lgK,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的CN-越多,对应lg~-lgc(CN-)曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:Y>Z,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Z<Y,C错误;由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,-lgc(CN-)不变,lg增大,即c(Y)增大,c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误。 11.C　解析:随着温度升高,平衡时甲烷含量减小、一氧化碳含量增大,说明随着温度升高,反应Ⅱ平衡逆向移动、反应Ⅰ平衡正向移动,则反应Ⅱ的ΔH<0,反应Ⅰ的ΔH>0,A错误;M点平衡体系中没有甲烷,且二氧化碳、一氧化碳的体积分数相等,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;N点一氧化碳、甲烷的物质的量相等,结合反应的化学方程式可知,生成H2O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;反应Ⅰ正向为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ正向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。 12.答案:(1)小于　降低温度、增大压强　97.3%　9 000 (2) 解析:(1)随着温度升高,平衡时Ni(CO)4的体积分数减小,说明温度升高平衡逆向移动,因此正反应的ΔH小于0;该反应的正反应是气体分子数减小的放热反应,因此降低温度和增大压强均有利于Ni(CO)4的生成;由上述分析知,温度相同时,增大压强平衡正向移动,对应的平衡体系中Ni(CO)4的体积分数增大,则压强:p4>p3>p2>p1,即p3对应的压强是1.0 MPa。由题图可知,p3、100 ℃条件下达到平衡时,Ni(CO)4和CO的物质的量分数分别为0.9、0.1,设初始投入的CO为4 mol,反应生成的Ni(CO)4为x mol,可得“三段式”: 　　　 Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) 起始/mol 4 0 转化/mol 4x x 平衡/mol 4-4x x 反应后气体总物质的量为(4-3x) mol,根据阿伏加德罗定律,其他条件相同时,气体的体积分数即为其物质的量分数,因此有=0.9,解得x=,因此达到平衡时CO的平衡转化率为×100%≈97.3%;气体的分压=总压强×该气体的物质的量分数,则该温度下的压强平衡常数Kp==9 000(MPa)-3。 (2)由题给关系式可得e-kt=,当Ni(C16O)4反应一半时,,即,-k=ln,k=ln2,则。 13.答案:(1)B (2)④　HO*+CH*2+H*2C+H2O(或HO*+ CH*2+H*+H*2+H2OCH*3+H*+2H2O) (3)①c　②　③0.2　反应Ⅱ逆向移动对H2平衡转化率的影响大于反应Ⅲ正向移动对H2平衡转化率的影响 解析:(1)反应Ⅱ是一个气体体积减小的放热反应,故低温高压有利于平衡正向移动,提高CH4平衡产率。 (2)基元反应的活化能越大,反应速率越慢。观察图示知,基元反应④的活化能最大。生成水的基元反应是③,反应方程式为HO*+CH*2+H*2C+H2O(或HO*+CH*2+H*+H*2+H2OCH*3+H*+2H2O)。 (3)①分析题中3个反应,360 ℃以下不考虑反应Ⅲ,根据选择性定义,此时CH4和CO2的选择性相加为100%,结合点M附近区域放大图可知曲线b、c表示CH4或CO2的选择性,随温度升高反应Ⅰ平衡正向移动,即MgCO3的平衡转化率增大至接近100%,则曲线a代表MgCO3的平衡转化率。反应Ⅱ为放热反应,随温度升高平衡逆移,CH4的选择性减小,则曲线c表示CH4的选择性,曲线b表示CO2的选择性。 ②分析图丙知:点M温度下MgCO3的平衡转化率为49%,即此时MgCO3分解了0.49 mol,此时CH4、CO2的选择性均为50%,即n(CH4)=n(CO2)=0.49 mol×50%=0.245 mol。 体系中,据碳元素守恒有: n(C)=n(CH4)+n(CO2)=0.49 mol,且n(CH4)=n(CO2)=0.245 mol, 据氧元素守恒有: n(O)=n(CO2)×2+n(H2O)=0.49 mol×2,得n(H2O)=0.49 mol, 据氢元素守恒有: n(H)=n(CH4)×4+n(H2O)×2+n(H2)×2=2.0 mol,得n(H2)=0.02 mol。 此时体系中气体总物质的量为n(CH4)+n(CO2)+n(H2O)+n(H2)=0.245 mol+0.245 mol+0.49 mol+0.02 mol=1.0 mol。 则反应Ⅱ的Kp= (kPa)-2。 ③分析图乙,在550 ℃下,MgCO3转化率为100%,CO2选择性为70%(生成0.7 mol CO2),CH4选择性为10%(生成0.1 mol CH4),依据碳元素守恒,反应Ⅲ生成0.2 mol CO。 500~600 ℃时,MgCO3的平衡转化率为100%,只存在反应Ⅱ、Ⅲ两个平衡,随温度升高,反应Ⅱ平衡逆向移动,使H2的转化率降低,反应Ⅲ平衡正向移动,使H2的转化率升高,而综合之下体系中H2的转化率降低,说明反应Ⅱ逆向移动对H2的影响大于反应Ⅲ正向移动对H2的影响。 学科网（北京）股份有限公司 $