第2章 章末提升课 第2课时 化学反应速率与化学平衡综合图像（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（鲁科版 鲁琼专版）

该高中化学课件系统梳理了化学反应速率与化学平衡综合图像知识，通过特殊曲线（抛物线型、曲线外标记点）和多曲线复杂图像分析，结合例题将图像识别、平衡移动、速率比较等核心内容串联，帮助学生构建完整的图像分析知识体系。 其亮点在于采用“四看”分析法培养科学思维，如通过例4判断E、F点反应方向训练证据推理能力，应用体验题分层设计满足不同学生需求，课时对点练强化知识巩固。这种设计提升学生图像解读与问题解决能力，也为教师提供精准复习教学支持。

化学反应速率与化学平衡综合图像 第2课时 第 2 章 　 章 末 提 升 课 1.了解几种常考特殊图像。 2.能提取有效信息综合分析多曲线图像，正确解答相关问题。 核 心 素 养 发 展 目 标 课时对点练 内 容 索 引 一、几种特殊曲线分析 二、多曲线复杂图像的分析 < 一 > 几种特殊曲线分析 类型一　抛物线型曲线分析 例1　对于反应aA(g)+bB(g)　　cC(g)+dD(g)　ΔH=Q的变化曲线如下图(图中表示在相同时间内反应物或生成物的百分含量随时间或压强的变化关系)： (1)M点之前，温度低反应速率小，测定时反应为 状态，v正 v逆。 (2)M点为 ，M点后为平衡移动受温度影响的情况。升高温度，平衡向 移动，Q 0。 (3)由图2可得出a+b c+d。 非平衡 > 平衡点 逆反应方向 < < (2)反应物浓度：a点 b点(填“>”“<”或“=”，下同)。 (3)该反应的焓变ΔH 0。 (4)c点是否是平衡状态： (填“是”或“否”)。 例2　向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下反应SO2(g)+NO2(g)　　SO3(g)+NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。 (1)反应过程中压强 (填“增大”“减小”或“不变”)。 增大 > < 否 (1)a= 。 (2)A、B、C三点H2的平衡转化率由大到小的顺序： ，三点的平衡常数大小关系：　　　。 例3　一定温度下，发生反应：N2(g)+3H2(g) 　　2NH3(g)　ΔH<0，改变反应物的投料比， NH3的平衡体积分数随的变化曲线如图 所示： 3∶1 αA(H2)>αB(H2)>αC(H2) 相等 类型二　曲线及曲线外标记特殊点图像 例4　对于化学反应mA(g)+nB(g)　　pC(g)+qD(g)(如图)，分析E、F点反应进行的方向。 (1)L线上所有的点都是平衡点，L线上方(E点)，A%大于 平衡体系的A%，则E点Q K，反应 进行，v正 v逆。 (2)同理分析，F点Q K，反应 进行，v正 v逆。 < 正向 > > 逆向 < 1.已知A(g)+B(g)　　2C(g)，反应过程中C的百分含量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是 A.正反应速率：v(c)>v(d)>v(b) B.化学平衡常数：K(d)>K(c) C.c点向d点变化时，v正<v逆 D.d点状态加入合适的催化剂可使C%增大 √ 应用体验 温度越高，反应速率越大，则正反应速率：v(d)>v(c)>v(b)，A错误； 正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，K减小，则化学平衡常数：K(d)<K(c)，B错误； 由c点向d点变化时，平衡逆向移动，可知v正<v逆，C正确； d点时加入催化剂不会使平衡移动，C%不变，D错误。 2.如图是在其他条件一定时，反应：2NO(g)+O2(g)　　2NO2(g)中NO的最大转化率与温度(T)的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点。 (1)其中表示已达平衡状态，v正=v逆的点是 。 (2)其中表示未达平衡状态，v正>v逆的点是 。 (3)其中表示未达平衡状态，v正<v逆的点是 。 (4)该反应的ΔH 0。 BD C AE < 返回 应用体验 < 二 > 多曲线复杂图像的分析 类型一　与平衡移动有关的多曲线图像分析 例1　150 ℃时，发生的反应为CS2(g)+2H2O(g)　　CO2(g)+2H2S(g)　ΔH =-46 kJ·mol-1。在恒温恒容条件下发生上述反应，测得H2O的平衡转化率 [α(H2O)]与温度、投料比[A=]的关系如图 所示。 X代表　 　，A1 　(填“>”“<”或“=”)A2， 判断依据是_____________________________________________________ _______________。 温度 > 温度相同时，增大CS2(g)的投料，平衡正向移动，H2O(g)的平衡转化率升高 当v正=v逆时为平衡状态，升高温度正、逆反应速率均增大，对应两点的纵坐标在1.6上面，升高温度，平衡向正反应方向移动，x(HI)减小(A点符合)，x(H2)增大(E点符合)。 例2　2HI(g)　　 H2(g)+I2(g)　ΔH>0，v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示。 当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为　　 (填字母)。 AE 测得反应体系中各物质的产率或转化率与 催化剂的关系如图所示。则催化剂中 约为　　　时最有利于二甲醚的合成。  类型二　根据图像判断催化效率或反应的选择性 例3　采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu⁃Mn的合金)，利用CO和H2制备二甲醚(DME)。 主反应：2CO(g)+4H2(g)　　CH3OCH3(g)+H2O(g) 副反应：CO(g)+H2O(g)　　CO2(g)+H2(g)、CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) 2.0 由图可知当催化剂中约为2.0时，CO的转化率最大，二甲醚的产率最大。 (1)反应ⅰ的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度的关系如图所示，分析工业生产中采用的温度为650 ℃左右的原因是___________ 　　　 　 　　。  例4　丙烷催化直接脱氢反应： 主反应：C3H8(g)　　C3H6(g)+H2(g)　ΔH1=+124.3 kJ·mol-1 (ⅰ) 副反应：C3H8(g)　　C2H4(g)+ CH4(g)　ΔH2(ⅱ) 丙烯选择性 高，反应速率快，平衡常数大 条件下C3H6 的选择性为　　　　% (C3H6的选择性= ×100%)。  (2)温度为 670 ℃时，若在 1 L 的容器中投入8 mol C3H8，充分反应后，平衡混合气体中有 2 mol CH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4，计算该 50 平衡混合气体中有 2 mol CH4，则根据反应ⅱ可知平衡时该反应消耗的n1(C3H8)=2 mol；设平衡时C3H6的物质的量为x mol，根据反应ⅰ可知平衡时n(H2)=x mol，反应ⅰ消耗的n2(C3H8)=x mol，则平衡时容器中n(C3H8) =(8-2-x)mol=(6-x)mol，据图可知该温度下反应ⅰ的lg =0，所以K=1， 容器体积为1 L，则有=1，解得x=2，C3H6的选择性= ×100%=×100%=50%。 分析复杂图像要做到四看 一看横纵坐标、二看是否平衡态、三看曲线走势关键点、四看方程式的特点（系数、热效应）。 归纳总结 返回 1.在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 A.反应2NO(g)+O2(g)　　2NO2(g)的ΔH>0 B.图中X点所示条件下，延长反应时间不能 提高NO的转化率 C.图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能 提高NO的转化率 D.380 ℃下，c起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1，NO的平衡转化率为50%，则平 衡常数K>2 000 mol-1·L √ 应用体验 由虚线可知，随温度升高，NO的平衡转化率逐渐降低，说明平衡逆向移动，则NO与O2反应生成NO2的反应为放热反应，ΔH<0，A项错误； 由图像知，相同条件下NO的平衡转化率高于X点对应的值，X点未达到平衡，延长时间反应继续向右进行，NO的转化率增大，B项错误； Y点为平衡点，增大O2的浓度，平衡正向移动，可以提高NO的转化率，C项错误； 设NO的起始浓度为a mol·L-1，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5a mol·L-1、(5.0×10-4-0.25a) mol·L-1、0.5a mol·L-1， 该反应的平衡常数K== mol-1·L> mol-1·L =2 000 mol-1·L，D项正确。 2.已知：无CO时反应2NO(g)　　N2(g)+O2(g)，有CO时反应2CO(g)+2NO(g)　2CO2(g)+N2(g)。某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1 L的容器中，相同时间下测得0.1 mol NO转化为N2的转化率随 温度变化如图所示。下列说法不正确的是 A.反应2NO(g)　　N2(g)+O2(g)的ΔH<0 B.X点可以通过更换高效催化剂提高NO 的反应速率 C.Y点再通入CO、N2各0.01 mol，此时 v正(CO)<v逆(CO) D.达平衡后，其他条件不变，改变物料使>1，CO转化率下降 √ 应用体验 由图可知，升高温度NO的转化率减小，则升高温度平衡逆向移动，2NO(g) 　　N2(g)+O2(g)的ΔH<0，A正确； 催化剂具有选择性，X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率，B正确； Y点时NO的转化率为80%，体积为1 L，=1，则c(CO)=c(NO)== 0.1 mol·L-1，列三段式： 　　　　　　　 2CO(g)+2NO(g)　　2CO2(g)+N2(g) 起始/(mol·L-1)　　0.1　　0.1　　　　0　　　　0 转化/(mol·L-1)　　0.08　 0.08　　　 0.08　　 0.04 平衡/(mol·L-1)　　0.02　 0.02　　　 0.08　　 0.04 K= mol-1·L=1 600 mol-1·L，Y点再通入CO、N2各0.01 mol，Q= mol-1·L≈888.9 mol-1·L<K，平衡正向移动，则此时v正(CO) >v逆(CO)，C错误； 2CO(g)+2NO(g)　　2CO2(g)+N2(g)中增大CO的量，可促进NO的转化，而CO的转化率下降，D正确。 3.将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)　　　CH3OCH3(g)+3H2O(g)。已知在压强为a MPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图： 此反应　 　(填“放热”或“吸热”)； 若温度不变，提高投料比[]，则 K将　 　(填“增大”“减小”或 “不变”)。  放热 不变 应用体验 当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。平衡常数只与温度有关，不随投料比的变化而变化。 返回 课时对点练 题号 1 2 3 4 5 　6 答案 B B CD B D AC 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7. (1)压强　 (2)P　P点的压强和乙烷的浓度均更大，故P点的正反应速率更大　 (3)22.2%　0.495 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8. (1)+247.3 kJ·mol-1　B　 (2)Ⅲ　恒温减压时平衡①、③右移，甲烷平衡转化率增大　 (3)低于500 ℃，温度对反应②影响更大，所以n(CO2)增大，高于 500 ℃时，温度对反应①、③影响更大，所以n(CO2)减小 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9. (1)①　②B　 (2)①a　②35% (3)①-1 626.9 kJ·mol-1　②b　温度过高，NH3容易与氧气发生反应产生NO，使NO浓度升高(或反应温度过高，副反应发生程度变大，产生更多的NO，其他答案合理也可) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.在一定温度下，发生反应：2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g)　ΔH<0。改变起始时n(SO2)对反应的影响如图所示。下列说法正确的是 A.SO2的起始量越大，混合气体中SO3的体积分数越大 B.a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高 C.a、b、c三点的平衡常数：Kb>Kc>Ka D.b、c点均为化学平衡点，a点未达到平衡且反应 正向进行 √ 由题图可知，O2的量一定，SO2的量越少，其转化率越高，故a点时SO2的转化率最高，B正确。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应A2(g)+3B2(g)　　2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)，根据图像得出的下列结论不正确的是 A.反应速率：c>b>a B.达到平衡时A2的转化率：b>a>c C.若T2>T1，则正反应一定是吸热反应 D.达到平衡时，AB3的物质的量：c>b>a √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 根据图像可知，a、b、c点B2的起始物质的量依次增大，即反应物的浓度依次增大，反应速率依次增大，故A正确； 根据图像可知，a、b、c点B2的起始物质的量依次增大，对于可逆反应来说，增大一种反应物的物质的量浓度，有利于平衡向正反应方向移动，则另一种反应物的转化率增大，达到平衡时A2的转化率大小顺序为c>b>a，反应产物的物质的量增多，所以达到平衡时，AB3的物质的量大小顺序为c>b>a，故B错误、D正确； 若T2>T1，由图像可知，温度升高，反应产物的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故C正确。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：NH2COONH4(s)　　2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数值 (-lg K)随温度(T)的变化如图所示，下列说法不正确的是 A.该反应的ΔH>0 B.A点对应状态的平衡常数K(A)=10-2.294 mol3·L-3 C.NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 D.30 ℃时，B点对应状态的v正>v逆 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -lg K越大，化学平衡常数K越小，由题图可知，随着温度的升高，化学平衡常数K增大，则升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，故A正确； A点对应的-lg K=2.294，则平衡常数K(A)=10-2.294 mol3·L-3，故B正确； 反应体系中气体只有NH3和CO2，反应得到NH3和CO2的物质的量之比为2∶1，所以NH3的体积分数始终不变，故C错误； 30 ℃时，B点浓度商Q大于平衡常数K，反应向逆反应方向进行，则B点对应状态的v正<v逆，故D错误。 4.在一个绝热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g)，一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)　　CO2(g)+H2(g)达到平衡状态，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的结论正确的有 ①反应物浓度：A点小于C点 ②反应物的总能量高于反应产物的总能量 ③反应过程中压强始终不变 ④Δt1=Δt2时，H2的产率：AB段小于BC段 ⑤C点时反应进行的程度最大 A.1项 B.2项 C.3项 D.4项 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A点到C点正反应速率增大，反应物浓度随时间不断减小，所以反应物浓度：A点大于C点，故①错误； A点到C点正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，反应物的总能量高于反应产物的总能量，故②正确； 该反应为反应前后气体体积不变的反应，该容器为绝热恒容密闭容器，温度升高，压强增大，故③错误； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 随着反应的进行，正反应速率增大，氢气的产率逐渐增大，Δt1=Δt2时，H2的产率：AB段小于BC段，故④正确； 化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，C点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故⑤错误。 5.(2024·厦门一中高二期中)恒压条件下，密闭容器中按照体积比为1∶3充入CO2、H2，合成CH3OH，其中涉及的主要反应： Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)　　CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1<0 Ⅱ.CO2(g)+H2(g)　　CO(g)+H2O(g)　ΔH2>0 在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和 反应Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH 的选择性和产率随温度的变化如图 所示： 已知：CH3OH的选择性=×100% 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 下列说法正确的是 A.保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率 B.合成甲醇的适宜工业条件是约230 ℃，催化剂选择CZT C.使用催化剂CZ(Zr-1)T，230 ℃以 上，升高温度甲醇的产率降低， 原因可能是催化剂的活性降低 D.使用催化剂CZT，230 ℃以上， 升高温度甲醇的产率降低，可能 是因为反应Ⅱ平衡正向移动 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 恒温恒压条件下充入氮气，容器容积增大，反应物与生成物的总分压减小，反应Ⅰ平衡逆向移动，H2和CO2的物质的量增加，从而导致反应Ⅱ的反应物浓度增大，平衡正向移动，所以CO的产率增加，A错误； 230 ℃时，相同条件下使用催化剂CZ(Zr-1)T，CH3OH选择性更高，且CH3OH的产率较高，所以合成甲醇的适宜工业条件是约230 ℃，催化剂选择CZ(Zr-1)T，B错误； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 230 ℃以上时温度较高，反应Ⅰ为放热反应，升温平衡逆向移动，而反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动，导致甲醇的产率降低，C错误； 230 ℃以上时，使用催化剂CZT，甲醇的选择性降低，且升高温度反应Ⅱ平衡正向移动，所以该条件下主要以反应Ⅱ为主，导致甲醇的产率降低，D正确。 6.(2024·山东菏泽开学考试)用活性炭还原NO2可减少空气污染，其反应原理为2C(s)+2NO2(g)　　N2(g)+2CO2(g)。在密闭容器中1 mol NO2和足量C发生上述反应，反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示；维持温度不变，反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 下列说法错误的是 A.图1中的A、B、C三个点中B点和C点的v正=v逆 B.图2中E点的v逆小于F点的v正 C.图2中平衡常数K(E)=K(G)，则NO2的平衡浓度c(E)=c(G) D.在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，与原平衡相比，NO2 　的平衡转化率减小 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 由反应可知，NO2的生成速率(逆反应速率)是N2的生成速率(正反应速率)的2倍时正、逆反应速率相等，即达到化学平衡，只有C点满足，故A错误； 由图2知，E点反应未达到平衡，F点反应达到平衡，且压强：E<F，所以E点的v逆小于F点的v正，故B正确； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 由题中信息可知，维持温度不变，即E、G两点温度相同，平衡常数K(E)=K(G)，混合气体压强与浓度有关，压强越大，体积越小，浓度越大，所以G点压强大，浓度大，即NO2的平衡浓度：c(E)<c(G)，故C错误； 在恒温恒容下，向G点平衡体系中充入一定量的NO2，NO2的平衡转化率减小，故D正确。 7.(2024·山东烟台期中)工业上用CO2氧化C2H6制C2H4是化工工业的一个新课题，相关的主要化学反应有： Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)　　C2H4(g)+H2O(g) +CO(g)　ΔH1=+177 kJ·mol-1 Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)　　4CO(g)+3H2(g) ΔH2=+430 kJ·mol-1 向一密闭容器中通入2 mol C2H6(g)和 3 mol CO2(g)，乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性(乙烯的选择性= ×100%)与温度和压强的关系如图所示。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，乙烷的平衡转化率增大；Ⅰ、Ⅱ均为反应前后气体分子数增加的反应，增大压强，平衡逆向移动，乙烷的平衡转化率减小，由图可知，乙烷的平衡转化率随X增大而增大，则X代表温度，L1、L2代表不同的压强。 (1)L1、L2代表不同的　　　(填“温度”或“压强”)。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，乙烷的平衡转化率减小，则L1<L2；题图中M、P两点温度相同，而P点的压强和乙烷的浓度更大，故P点的正反应速率更大。 (2)M、P两点正反应速率较大的是____ (填“M”或“P”)点，理由是_______ ______________________________________________。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P 压强和乙烷的浓度均更大，故P点的正反应速率更大 P点的 (3)在X1和L2条件下，达到平衡时容器的体积为1 L，平衡时CO2的物质的量分数为　　　。反应Ⅰ的平衡常数是 　　　 mol·L-1。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 22.2% 0.495 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 在X1和L2条件下，达到平衡时容器的体积为1 L，P点表示乙烷的转化率为50%，则参与反应的乙烷为1 mol，乙烯的选择性为60%，则生成乙烯0.6 mol，发生的反应及物质转化量如下： 　　　　　　C2H6(g)+CO2(g)　　C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) 转化/mol　　　0.6　　0.6　　　　0.6　　 0.6　　 0.6 　　　　　　C2H6(g)+2CO2(g)　　4CO(g)+3H2(g) 转化/mol　　　0.4　　0.8　　　　1.6　　 1.2 平衡时n(C2H6)=1 mol、n(CO2)=3 mol-0.6 mol-0.8 mol=1.6 mol、n(C2H4) =0.6 mol、n(H2O)=0.6 mol、n(CO)=0.6 mol+1.6 mol=2.2 mol、n(H2)= 1.2 mol，总物质的量为7.2 mol，平衡时CO2的物质的量分数为× 100%≈22.2%，反应Ⅰ的平衡常数是 mol·L-1=0.495 mol·L-1。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8.(2024·河南1月适应性测试)二氧化碳⁃甲烷重整反应制备合成气(H2+CO)是一种生产高附加值化学品的低碳过程。该过程存在如下化学反应： ①CH4(g)+CO2(g)　　2H2(g)+2CO(g)　ΔH1 ②CO2(g)+2H2(g)　　C(s)+2H2O(g)　ΔH2=-90.2 kJ·mol-1 ③CH4(g)　　C(s)+2H2(g)　ΔH3=+74.9 kJ·mol-1 ④CO(g)+H2(g)　　H2O(g)+C(s)　ΔH4=-131.3 kJ·mol-1 (1)ΔH1= 　　　　　　　，反应①　　正向自发进行(填字母)。  A.低温下能 B.高温下能 C.任何温度下都能 D.任何温度下都不能 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 +247.3 kJ·mol-1 B (2)反应体系总压强分别为5.00 MPa、1.00 MPa和0.50 MPa时，CH4平衡转化率随反应温度变化如图1所示，则代表反应体系总压强为5.00 MPa的曲线是 　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)，判断依据是____________________________ 　　 　 。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ⅲ 图1 恒温减压时平衡①、③右移，甲烷平衡转化率增大 (3)当反应体系总压强为0.1 MPa时，平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图2所示。随反应温度的升高，CO2的物质的量先增加后减少，主要原因是 ___________________________________________________________________________________________________________。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 图2 低于500 ℃，温度对反应②影响更大，所以n(CO2)增大，高于500 ℃时，温度对反应①、③影响更大，所以n(CO2)减小 9.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物间的相互转化及脱除有重要意义。 Ⅰ.氮氧化物间的相互转化 (1)已知2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)的反应历程分两步： 第一步：2NO(g)　　N2O2(g)(快速平衡) 第二步：N2O2(g)+O2(g)　　2NO2(g)(慢反应) ①用O2表示的速率方程为v(O2)=k1c2(NO)·c(O2)；用NO2表示的速率方程为v(NO2)=k2c2(NO)·c(O2)，k1与k2均表示速率常数，则=　　。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 由于v(O2)=k1c2(NO)·c(O2)，v(NO2)=k2c2(NO)·c(O2)，k1与k2均表示速率常数，则=，根据反应2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)可知，= =。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 反应速率常数与压强无关，A错误； 第一步反应是快反应，第二步反应为慢反应，所以第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能，B正确。 ②下列关于反应2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)的说法正确的是　 　(填字母)。 A.压强增大，反应速率常数一定增大 B.第一步反应的活化能小于第二步反应的活化能 C.反应的总活化能等于第一步和第二步反应的活化能之和 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 B (2)2NO2(g)　　N2O4(g)　ΔH<0，用分压表示的平衡常数Kp与(T为温度)的关系如图1。 ①能正确表示lg Kp与关系的曲线是　　(填“a”或“b”)。  a 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 根据反应2NO2(g)　　N2O4(g)　ΔH<0可知，该反应的正反应为放热反应，升高温度，减小，平衡逆向移动，Kp减小，所以表示lg Kp与关系的曲线是a。 ②298 K时，在体积固定的密闭容器中充入一定量的NO2，平衡时NO2的分压为100 kPa。已知Kp= 2.7×10-3 kPa-1(用平衡分压代替平衡浓度计算)，则NO2的转化率为　　　(结果保留整数)。  35% 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 假设起始NO2的物质的量为1 mol，转化率为x，列出三段式： 2NO2(g)　　N2O4(g)　　　 n(起始)/mol　　1　　　　　0 n(转化)/mol　　x　　　　　0.5x n(平衡)/mol　　1-x　　　　0.5x 同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比，则p(NO2)∶ p(N2O4)=(1-x)∶0.5x=100∶p(N2O4)，则p(N2O4)= kPa，因此，Kp= kPa-1=2.7×10-3 kPa-1，解得x≈0.35，所以NO2的平衡转化率为35%。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 从上到下给反应分别编号为ⅰ、ⅱ、ⅲ，根据盖斯定律，将反应ⅱ×2-ⅲ可得4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g)，则ΔH1=2ΔH2-ΔH3= 2×(-1 267.1 kJ·mol-1)-(-907.3 kJ·mol-1)=-1 626.9 kJ·mol-1。 Ⅱ.烟气中氮氧化物的脱除 (3)以NH3为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。 主反应：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)===4N2(g)+6H2O(g)　ΔH1 副反应：4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g)　ΔH2=-1 267.1 kJ·mol-1； 4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)　ΔH3=-907.3 kJ·mol-1 ①ΔH1=　　　 　。  -1 626.9 kJ·mol-1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ②将烟气按一定的流速通过脱硝装置，测得出口的NO的浓度与温度的关系如图2，试分析脱硝的适宜温度是　　(填字母)。  a.<850 ℃ b.900~1 000 ℃ c.>1 050 ℃ 温度超过1 000 ℃，NO浓度升高的 原因是________________________ ______________________________ ______________________________________________________________________。  b 温度过高，NH3容易与氧气 发生反应产生NO，使NO浓度升高 (或反应温度过高，副反应发生程度变大，产生更多的NO，其他答案合理也可) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 根据图2可知，在温度为900~1 000 ℃时，出口的氮氧化物的残留浓度小，故选b。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 返回 本课结束 第 2 章 　 章 末 提 升 课 $