专题2 第二、三单元重点题型突破 第2课时 化学平衡图像分析（配套教参Word）-【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（苏教版 闽桂蒙陕冀专版）

本讲义聚焦化学平衡图像分析核心知识点，系统梳理速率-时间、物质的量-时间、含量-温度/压强等常见图像类型及抛物线型、平衡曲线型等特殊图像，构建“识别图像-关联因素-推理平衡移动”的分析模型，形成从基础到复杂的学习支架。 该资料通过丙烷脱氢、甲醇合成等实例分析多曲线图像，培养学生科学思维中的模型建构与证据推理能力，设计课时对点练强化应用。课中辅助教师高效授课，课后助力学生查漏补缺，体现化学学科“宏观-微观-符号”结合的特色教学方法。

第2课时　化学平衡图像分析 [核心素养发展目标]　1.从变化的角度分析化学平衡图像各有关因素之间的关系，能从平衡移动角度分析外界因素对平衡移动的影响。2.建立分析图像问题的模型。 一、常见的图像类型 1.速率—时间图像(v-t) (1)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，填写改变的条件及平衡移动的方向。 ①t1时，增大反应物的浓度，平衡正向移动。 ②t2时，降低温度，平衡正向移动。 ③t3时，增大压强，平衡正向移动。 ④t4时，使用催化剂，平衡不移动。 (2)改变浓度，图像一点保持连续；改变温度或压强，两点突变。 2.物质的量(或浓度)—时间图像(n-t或c-t) 在2 L密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。根据图像回答下列问题： (1)横坐标表示反应过程中时间的变化，纵坐标表示反应过程中物质的物质的量的变化。 (2)该反应的化学方程式是3A(g)+B(g)2C(g)。 (3)在反应到达2 min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系是相等。 (4)若用A物质的量浓度的变化表示反应达到平衡(2 min)时的正反应速率是0.15 mol·L-1·min-1。  3.某组分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像 由图像先判断T1、T2或p1、p2的大小(“先拐先平条件高”)，再判断反应的ΔH或反应前后气体体积关系。 根据图像回答下列问题： ①图Ⅰ表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动。 ②图Ⅱ表示p2>p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积增大的反应。 ③图Ⅲ中生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)。 4.速率—压强(或温度)(v—p或v—T)图像 (1)可逆反应mA(g)nB(g)+pC(s)　ΔH=Q kJ·mol-1，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像： 则：Q<0，m>n。 (2)根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断反应的ΔH(吸热反应或放热反应)。 (3)根据正、逆反应速率与压强的变化曲线，可判断反应前后气体分子数目的变化。 5.恒温(恒压)图像 反应aA(g)+bB(g)cC(g)在不同温度下(T1<T2)，混合气体中C的含量(C%)与压强(p)的关系图像如图所示。 根据图像回答下列问题： (1)T1为一条等温线，随着压强的增大，C%减小，平衡逆向移动，a+b<c。 (2)在压强一定时(如p3)，温度升高，C%增大，平衡正向移动，正反应是吸热反应。 6.几种特殊的图像 (1)抛物线型 对于化学反应mA(g)+nB(g)qC(g)+pD(g)(图中表示相同时间内反应物或生成物含量随温度的变化曲线)，M点前，表示从反应物开始，则v正>v逆；M点为平衡点。M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增加，C%减小，平衡左移，ΔH<0。 特别提醒　由于某一条件对平衡的影响只能向一个方向移动，所以最高点(最低点)及以后为平衡状态受条件的影响情况，前面为未达到平衡的情况。 (2)平衡曲线型 对于化学反应mA(g)+nB(g)qC(g)+pD(g)，A的百分含量与压强的关系如图所示，L线上所有的点都是平衡点。左上方(E点)，A%大于此压强时的平衡体系中的反应物的百分含量，所以E点：v正>v逆；右下方(F点)，A%小于此压强时的平衡体系中的反应物的百分含量，则F点：v正<v逆。 1.如图所示的各图中，能正确表示2A(g)+B(g)2C(g)　ΔH<0的是[φ(C)表示C的质量分数，p表示气体压强，c表示浓度](　　) 答案　A 解析　该反应正反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，C的质量分数减小，A的转化率降低，故A正确，D错误；增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，v正>v逆，且增大压强，正、逆反应速率都增大，故B错误；催化剂同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不发生移动，所以达到平衡时C的浓度相同，故C错误。 2.对于反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g)，当其他条件不变时，C的百分含量φ(C)与温度和压强p的关系如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.化学方程式中n<e+f B.达到平衡后，若升温，v正减小，v逆增大 C.达到平衡后，增加B的量，B的转化率增大 D.若B为有色物质，达到平衡后缩小容器容积，重新达平衡后与原平衡比较，气体颜色变浅 答案　C 解析　随着压强增大，φ(C)逐渐增大，说明平衡正向移动，增大压强，化学平衡向气体分子数目减小的方向移动，可判断n>e+f，A项错误；升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，B项错误；因为A是固体，所以增加B的量，为等比例的加入反应物，相当于加压，平衡向气体分子数目减小的方向移动，即正向移动，B的转化率增大，C项正确；若B为有色物质，达到平衡后缩小容器容积，根据勒夏特列原理，虽然平衡正向移动，但是新平衡中B的浓度比原平衡的大，气体颜色会加深，D项错误。 3.可逆反应2A(g)+B(g)2C(g)，根据下表中的数据，判断下列图像错误的是(　　) 温度 A的转化率 p1/MPa p2/MPa 400 ℃ 99.6% 99.7% 500 ℃ 96.9% 97.8% 答案　D 解析　根据表格可知，在相同压强下，升高温度，A的转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，所以正反应为放热反应。该反应的正反应是一个气体体积减小的反应，在相同的温度下，p1→p2，A的转化率增大，说明化学平衡正向移动，即p1<p2。升高温度，A的转化率降低，A正确；恒压条件下，升高温度，平衡逆向移动，C的百分含量降低，恒温条件下，增大压强，平衡正向移动，C的百分含量增加，B正确；升高温度，v正、v逆都增大，但吸热反应方向增大的程度大，即v逆>v正，所以平衡逆向移动，经过一段时间反应达到新平衡，C正确；增大压强，v正、v逆都增大，平衡正向移动，所以v正>v逆，最终达到新的平衡状态，D错误。 4.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在容积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该反应的ΔH<0，且p1<p2 B.反应速率：v逆(状态A)>v逆(状态B) C.在C点时，CO转化率为75% D.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达到平衡时CH3OH的体积分数不同 答案　C 解析　由题图可知，升高温度，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的ΔH<0，300 ℃时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，所以p1>p2，故A错误；B点对应的温度和压强均大于A点，升高温度、增大压强均使该反应的化学反应速率加快，因此v逆(状态A)<v逆(状态B)，故B错误；设向密闭容器中充入了1 mol CO和2 mol H2，CO的转化率为x，则 　　　　　　　CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 起始量/mol　　　　1　　　2　　　　　0 变化量/mol　　　　x　　　2x　　　　　x 平衡量/mol　　　1-x　　　2-2x　　　　x 在C点时，CH3OH的体积分数为=0.5，解得x=0.75，故C正确；由等效平衡可知，在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达到平衡时CH3OH的体积分数都相同，故D错误。 5.T0 ℃时，在2 L的密闭容器中发生反应X(g)+Y(g)Z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1 ℃、T2 ℃时发生反应，X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是(　　) A.该反应的正反应是吸热反应 B.T0 ℃，从反应开始到平衡时：v(X)=0.083 mol·L-1·min-1 C.图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5% D.T1 ℃，若该反应的平衡常数K=50，则T1<T0 答案　D 解析　根据“先拐先平数值大”可推知，T1>T2，温度越高，X的物质的量越大，则温度升高，平衡向左移动，正反应为放热反应，A不正确；v(X)=≈0.041 7 mol·L-1·min-1，B不正确；Y的转化率为×100%=62.5%，C不正确；由图a可知X、Y、Z物质的量变化量之比为1∶1∶2，则K0=≈33.3<50，温度越高，平衡常数越小，则T1<T0，D正确。 化学平衡图像分析一般思路 二、多曲线复杂图像的分析 根据图像判断催化效率或反应的选择性 例1　丙烷催化直接脱氢反应：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)　ΔH1=124.3 kJ·mol-1 (ⅰ) 副反应：C3H8(g)C2H4(g)+ CH4(g)　ΔH2(ⅱ) (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　　　　。  (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，计算该条件下C3H6 的选择性为　　　　%(C3H6的选择性=×100%)。  答案　(1)丙烯选择性高，反应速率快，平衡常数大 (2)50 解析　(2)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，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%。 例2　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) 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。  答案　2.0 解析　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。 例3　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 答案　D 解析　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，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==>=2 000，D项正确。 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)。 课时对点练 [分值：100分] [1~4题，每小题7分；5~11题，每小题8分] 1.在密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，如图是化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是(　　) A.催化剂失效 B.减小生成物的浓度 C.降低体系温度 D.增大容器的体积 答案　C 解析　从图像可以看出：改变条件后，反应速率与原平衡速率出现断点且低于原平衡反应速率，说明改变的条件可能是降低温度或减压。从改变条件后的v'正与v'逆的大小关系，可得出化学平衡正向移动。降低温度，该平衡正向移动，必有v'正>v'逆。 2.已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-49.0 kJ·mol-1。一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.欲增大平衡状态时的比值，可采用升高温度的方法 B.3 min时，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，且二者浓度相同 C.欲提高H2的平衡转化率，只能加压减小反应容器的体积 D.从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)=0.075 mol·L-1·min-1 答案　B 解析　该反应正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，减小，A项错误；由图像可知，3 min时CO2与CH3OH浓度相等，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，B项正确；欲提高H2的平衡转化率，还可用降温等方法，C项错误；达平衡时v(H2)=3v(CO2)=3×0.075 mol·L-1·min-1=0.225 mol·L-1·min-1，D项错误。 3.对于可逆反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g)，当其他条件不变时，C的体积分数[φ(C)]在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大 B.该反应的ΔH<0 C.化学方程式中n>e+f D.达到平衡后，增加A的量有利于化学平衡向正反应方向移动 答案　B 解析　催化剂不能使平衡发生移动，所以不能使C的体积分数增大，A项错误；达到平衡所用时间越短，反应速率越快，由图可知T2>T1，p2>p1，则温度由T1升高到T2，平衡时C的体积分数减小，说明升高温度平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，B项正确；压强由p1增大到p2，平衡时C的体积分数减小，说明增大压强平衡逆向移动，所以该反应的正反应为气体分子数目增大的反应，即n<e+f，C项错误；A为固体，增加A的量不能使平衡发生移动，D项错误。 4.已知在一定条件下，反应X(g)+3Y(g)2Z(g)　ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)，X的转化率(α)在不同温度与压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.图中A、B两点对应的平衡常数相等 B.上述反应在达到平衡后，缩小体积，Y的转化率提高 C.升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动 D.将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应，放出的热量为2a kJ 答案　B 解析　平衡常数只与温度有关，A、B两点温度不同，则平衡常数不同，故A错误；该反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，Y的转化率提高，故B正确；正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，且正、逆反应速率均增大，故C错误；可逆反应不能完全转化，且物质的量与热量成正比，则将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应，放出的热量小于2a kJ，故D错误。 5.下列各图是温度(或压强)对2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)　ΔH<0的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是(　　) 答案　C 解析　升温，v正、v逆都增大，且v逆>v正，A、B错；加压，v正、v逆都增大，且v正<v逆，C对、D错。 6.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡，在此过程中正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图得出的结论正确的是(　　) A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度：a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.若Δt1=Δt2，则SO2的转化量：a~b段小于b~c段 答案　D 解析　这是一个反应前后气体分子数不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大，而后逐渐减小，但只要开始反应，反应物浓度就要降低，正反应速率应该降低，而此时正反应速率却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的。由于容器是绝热的，因此该反应只能是放热反应，从而导致容器内温度升高，正反应速率加快，当到达c点后正反应速率逐渐降低，说明此时反应物浓度的影响是主要的，因为c点正反应速率仍在变化，反应未达到平衡状态，所以选项A、B、C均不正确；正反应速率越快，相同时间段内消耗的二氧化硫就越多，因此选项D正确。 7.恒容密闭容器中，BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该反应的ΔH<0 B.a为n(H2O)随温度的变化曲线 C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大 答案　C 解析　从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH>0，故A错误；由A项分析知随着温度升高平衡正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的物质的物质的量不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故D错误。 8.恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①XY；②YZ。反应①的速率v1=k1c(X)，反应②的速率v2=k2c(Y)，式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的ln k~曲线。下列说法错误的是(　　) A.随c(X)的减小，反应①的速率降低 B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z) C.欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间 D.温度低于T1时，总反应速率由反应②决定 答案　B 解析　由图甲中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)=v(Y)+v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v(X)+v(Y)=v(Z)，B错误；升高温度可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C正确；由图乙信息可知，温度低于T1时，k1>k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D正确。 9.(2024·苏州期中调研)CO2催化加氢制甲醇过程中的主要反应有： 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49.4 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2=41.2 kJ·mol-1 压强分别为p1、p2时，将=1∶3的混合气体置于恒容密闭容器中反应，不同温度下平衡时，体系中CO2的转化率和CH3OH(或CO)的选择性如图所示，CH3OH(或CO)的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是(　　) A.曲线①代表的是CO的选择性 B.反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=-8.2 kJ·mol-1 C.p1<p2 D.其他条件不变，增大压强，CO的选择性变小 答案　D 解析　反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的选择性减小，CO2的转化率减小，反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，CO的选择性增大，CO2的转化率增大，则曲线①代表的是甲醇的选择性，曲线②、③代表CO2的转化率，A错误；根据盖斯定律，由反应Ⅰ-反应Ⅱ得到反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，则反应ΔH=(-49.4 kJ·mol-1)-41.2 kJ·mol-1=-90.6 kJ·mol-1，B错误；曲线②、③代表CO2的转化率，反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，温度一定时增大压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应，温度一定时增大压强，平衡不移动，CO2的转化率不变，由题图可知，温度一定时，p1条件下CO2的转化率大于p2，则p1大于p2，C错误；其他条件不变，增大压强，反应Ⅰ的平衡正向移动，CO2和H2的浓度减小，增大压强对反应Ⅱ平衡没有影响，但CO2和H2的浓度减小导致反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，CO的选择性减小，D正确。 10.化学反应2IClI2+Cl2　Kp，可分为以下两步： ①2NO(g)+2ICl(g)===2NOCl(g)+I2(g)　Kp1； ②2NOCl(g)===2NO(g)+Cl2(g)　Kp2。 经测定和计算，得到lg Kp1~和lg Kp2~均为线性关系，如图所示，已知反应②是吸热反应。下列说法正确的是(　　) A.NOCl是化学反应2IClI2+Cl2的催化剂 B.曲线②代表lg Kp2~ C.Kp=Kp1+Kp2 D.当2v正(ICl)=v逆(Cl2)时，表明可逆反应2IClI2+Cl2达到了平衡状态 答案　B 解析　NOCl在反应①中是生成物，在反应②中是反应物，所以NOCl是总反应的中间体，A错误；因反应②是吸热反应，Kp随温度的升高而增大，T增大，减小，lg Kp增大，B正确；①+②得总反应，所以Kp=Kp1·Kp2，C错误；各物质速率之比等于化学计量数之比，v正(ICl)=2v逆(Cl2)时反应达到平衡状态，D错误。 11.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域，该反应的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)　ΔH=m kJ·mol-1。理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1 MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列相关说法不正确的是(　　) A.m<0 B.500 K下反应达到平衡时，若增大压强(减小容器容积)，则n(C2H4)增大 C.X点坐标为(440，39)，则440 K时反应的平衡常数Kp= MPa-3(以分压表示，分压=总压×物质的量分数) D.实际反应往往伴随副反应，生成C3H6等，一定温度和压强条件下，使用合适催化剂可提高乙烯的选择性[×100%] 答案　C 解析　根据初始组成以及反应的化学方程式可看出，在任何温度下达到平衡时，CO2与H2的物质的量分数比始终为1∶3，结合图像的起点可知，a表示H2的物质的量分数，c表示CO2的物质的量分数，b表示H2O的物质的量分数，d表示C2H4的物质的量分数。由图像看出，随着温度的升高，CO2、H2的物质的量分数增大，即平衡逆向移动，故m<0，A正确；增大压强平衡正向移动，n(C2H4)增大，B正确；一定温度和压强条件下，使用合适催化剂可以使主反应更容易发生，从而提高乙烯的选择性，D正确。 12.(8分)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)　K。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”)。  答案　放热　不变 解析　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。 13.(8分)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应： 反应 Ⅰ：CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)　ΔH=41.2 kJ·mol-1 反应 Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)===CH3OCH3(g)+3H2O(g)　ΔH=-122.5 kJ·mol-1 在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。 其中：CH3OCH3的选择性=×100% (1)温度高于300 ℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是　　　　　　　。  (2)220 ℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有　　　　　　　。  答案　(1)反应Ⅰ的ΔH>0，反应Ⅱ的ΔH<0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度 (2)增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 解析　(1)反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，当升高温度时，反应Ⅰ平衡正向移动，CO2转化为CO的平衡转化率上升，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。(2)反应Ⅰ是气体分子数不变的反应，反应Ⅱ是气体分子数减小的反应，所以可以通过加压使反应Ⅱ平衡正向移动，或者加入有利于反应Ⅱ进行的催化剂。 学科网（北京）股份有限公司 $