2023届新教材新高考一轮复习鲁科版第7章第23讲　化学反应的限度学案.docx

第23讲化学反应的限度复习目标核心素养1.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。2认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。1.变化观念与平衡思想：能从化学平衡常数的角度分析化学反应，运用化学平衡常数解决问题。能多角度、动态地分析化学反应中有关物质的转化率，运用化学反应原理解决实际问题。2证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。能运用模型(Q与K的关系)解释化学平衡的移动，揭示现象的本质和规律。3科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能运用化学平衡原理对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。考点一化学平衡状态1可逆反应“二同一不能”(1)“二同”：同一条件下；正、逆反应同时进行。(2)“一不能”：不能进行彻底。2化学平衡状态(1)概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。(2)化学平衡的建立：(3)化学平衡状态的特征：化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即：3化学平衡状态的正确理解(1)构成化学平衡体系的基本要求是反应物和所有产物均处于同一反应体系中，反应条件保持不变。(2)达到化学平衡状态时，体系中所有反应物和生成物的含量保持不变。但反应并没停止，而且正、逆反应速率相等，这说明化学平衡是动态平衡。(3)化学平衡研究的对象：对于弱电解质的电离、气体的溶解和逸出、固体的溶解和结晶及盐类的水解等存在可逆过程的问题都可用平衡的观点去分析。微思考向含有2 mol SO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJ·mol1(Q>0)，充分反应后生成SO3的物质的量_(填“<”“>”或“”，下同)2 mol，SO2的物质的量_0 mol，转化率_100%，反应放出的热量_Q kJ。提示：<><<(1)二次电池的充、放电为可逆反应。()(2)在化学平衡建立过程中，v正一定大于v逆。()(3)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态。()(4)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成2 mol NH3。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×典例将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。可以判断该反应已经达到平衡的是()Av(NH3)2v(CO2)B容器中气体颜色不变C容器中混合气体的气体密度不变D容器中氨气的体积分数不变解析A当v(NH3)正v(NH3)逆或v(NH3)正2v(CO2)逆时，即该反应正反应和逆反应速率相等，达到平衡状态，2v(NH3)v(CO2)不能表明正反应和逆反应速率相等，故A不符合题意；B.气体都是无色气体，体系无颜色，故B不符合题意；C.密闭容器中混合气体的密度为，混合气体都是产物，当混合气体的密度不再改变时，即m混不发生改变，可以判断反应已经达到平衡，可作为判据，故C符合题意；D.容器中混合气体是NH3和CO2按物质的量之比为21混合而成，NH3的体积分数始终为，故D不符合题意。答案C对点练1(根据v正v逆判定化学平衡状态)可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A3v正(N2)v正(H2)Bv正(N2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3)Dv正(N2)3v逆(H2)解析：CA项无逆反应速率；B项时，反应达到平衡状态；C项，即2v正(H2)3v逆(NH3)时反应达到平衡状态；D项，即3v正(N2)v逆(H2)时反应达到平衡状态。对点练2(根据题给物理量的变化判定化学平衡状态)在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：混合气体的压强，混合气体的密度，混合气体的总物质的量，混合气体的平均相对分子质量，混合气体的颜色，各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，某种气体的百分含量。(1)能说明2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是_。(2)能说明I2(g)H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是_。(3)能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是_。(4)能说明C(s)CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是_。(5)能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)达到平衡状态的是_。(6)能说明5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)达到平衡状态的是_。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)对点练3(极端假设，界定范围，突破判断)在密闭容器中进行如下反应：X2(g)Y2(g)=2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()AZ为0.3 mol/LBY2为0.4 mol/LCX2为0.2 mol/L DZ为0.4 mol/L解析：A本题考查化学平衡的计算。用极值法：当Z完全转化为X2、Y2时，X2、Y2分别为0.2 mol/L、0.4 mol/L；当0.1 mol/L X2完全转化为Z时，Y2为0.2 mol/L，Z为0.4 mol/L，则0<X2<0.2 mol/L，0.2 mol/L<Y2<0.4 mol/L，0<Z<0.4 mol/L，A选项符合题意。判断平衡状态的方法“正逆相等，变量不变”(1)“正逆相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后正逆反应速率相等。(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当其不变时为平衡状态；一个随反应进行保持不变的量，不能作为判断是否平衡的依据。考点二化学平衡常数1化学平衡常数的表达式对于可逆反应：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，化学平衡常数K(式中各物质的浓度为平衡时的浓度)。2影响因素(1)K只与温度有关。(2)升高温度3应用(1)判断可逆反应进行的程度。(2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。对于化学反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的任意状态，浓度商Q。Q<K，反应向正反应方向进行；QK，反应处于平衡状态；Q>K，反应向逆反应方向进行。(3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。微思考一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1N2(g)H2(g)NH3(g)K22NH3(g)N2(g)3H2(g)K3(1)K1和K2，K1_。(2)K1和K3，K1_。提示：(1)K(2)(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一时刻的浓度。()(2)化学平衡移动，化学平衡常数一定改变。()(3)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大。()(4)反应A(g)3B(g)2C(g)达平衡后，温度不变，增大压强，平衡正向移动，平衡常数K值增大。()(5)化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度。()(6)其他条件不变，使用不同催化剂，反应的平衡常数不变。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)(6)题点一推导平衡常数之间的关系1已知下列反应在某温度下的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g)K1S(s)O2(g)SO2(g)K2则在该温度下反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数为()AK1K2 BK1K2CK1×K2 DK1/K2解析：D由平衡常数的定义可知，K1，K2，反应H2(g)SO2(g)O2(g)H2S(g)的平衡常数K，可知KK1/K2。2研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K12NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2则4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常数K_(用K1、K2表示)。解析：K1，K2，K，所以K。答案：题点二化学平衡常数的应用3在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：t/70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)该反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为_。(4)若830 时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K_(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。(5)830 时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡_(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。答案：(1)(2)吸热(3)700(4)等于(5)不考点三化学平衡的计算“三段式”法1分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。2明确三个关系(1)对于同一反应物，起始量变化量平衡量。(2)对于同一生成物，起始量变化量平衡量。(3)各物质转化量之比等于各物质的化学计量数之比。3计算模型“三段式”法(1)步骤：书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)计算(根据已知条件列方程式计算)。(2)模式：如反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。 mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)起始/mol a b 0 0变化/mol mx nx px qx平衡/mol amx bnx px qx求平衡常数：K求转化率转化率×100%，如(A)平×100%。(3)依据知识梳理中的三段式，填空：c平(A)_(mol·L1)。(A)平_×100%。(A)_×100%。_。(混)_(g·L1)。_(g·mol1)。答案：典例在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度条件下进行如下反应：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJ·mol1。反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为_(答出两项措施)。(2)由总压强p和起始压强p0计算平衡时A的转化率为_，并计算反应的平衡常数K_。(3)由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总_mol，n(A)_mol。下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a_。反应时间t/h04816c(A)/(mol·L1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是_，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为_mol·L1。解析(2)压强之比等于气体的物质的量之比，依据三段式进行求解： A(g) B(g)C(g)始态： p0 0 0反应： p0·(A) p0·(A) p0·(A)终态： p0p0·(A) p0·(A) p0·(A)pp0p0·(A)p0·(A)p0·(A)p0p0·(A)求得(A)×100%；25 h时反应已平衡，(A)×100%94.1%；依据三段式进行求解：A(g) B(g)C(g)始态/(mol·L1): 0.10 0 0反应/(mol·L1): 0.0941 0.0941 0.0941平衡态/(mol·L1): 0.100.0941 0.0941 0.0941K1.5 mol·L1；(3)依据可得n总×0.1 mol；n(A)0.1 mol×1(A)0.1 mol×0.1 mol×；n(A)0.1 mol×0.1 mol×0.051 mol，体积为1 L，a0.051 mol·L1；04 h浓度大约变为0 h时的，48 h浓度又变为4 h的，从816 h经过8个小时浓度变为8 h的，所以每经过4个小时浓度均降低为原来的。答案(1)升高温度；降低压强(2)94.1%1.5 mol·L1(3)0.10×0.10×0.051 mol·L1达到平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半0.013对点练1(化学平衡常数与转化率的计算)将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)，2HI(g)H2(g)I2(g)。达到平衡时：c(H2)0.5 mol·L1，c(HI)4 mol·L1，则此温度下反应的平衡常数为_。解析：由平衡时H2的浓度，可求得反应分解消耗HI的浓度，c分解(HI)0.5 mol·L1×21 mol·L1，故式生成c(HI)c平衡(HI)c分解(HI)4 mol·L11 mol·L1 5 mol·L1，则c平衡(NH3)5 mol·L1，根据平衡常数表达式Kc平衡(NH3)·c平衡(HI)5×420。答案：20对点练2(借用“题链”跟踪化学平衡常数的考查方向)题链1乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。乙烯气相直接水合反应C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)，回答下列问题：下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系其中n(H2O)n(C2H4)11。列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压×物质的量分数)。解析：A点乙烯的平衡转化率是20%。根据反应列三段式： CH2 = CH2H2OC2H5OH起始 1 mol 1 mol 0转化 0.2 mol 0.2 mol 0.2 mol平衡 0.8 mol 0.8 mol 0.2 mol则平衡时乙烯的分压：p(C2H4)7.85 MPa×0.8 mol/1.8 mol3.4889 MPa水蒸气的分压：p(H2O)7.85 MPa×0.8 mol/1.8 mol3.4889 MPa乙醇的分压：p(C2H5OH)7.85 MPa×0.2 mol/1.8 mol0.8722 MPa则平衡常数Kp0.8722 MPa/3.4889 MPa×3.4889 MPa0.07 MPa1答案：0.07 MPa1题链2Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为_。(2)上述反应中，正反应速率为v正k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。解析：(1)观察表中数据知，120 min时反应达到平衡，此时x(HI)0.784，x(H2)x(I2)(10.784)×0.108，故反应的平衡常数K的计算式为。(2)达平衡时，v正v逆，k正x2(HI)k逆x(H2)·x(I2)，k逆。答案：(1)K(2)k正/K题链3元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3(蓝紫色)、Cr(OH)(绿色)、Cr2O(橙红色)、CrO(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。CrO和Cr2O在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H)的变化如图所示。(1)用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应：_。(2)由图A点数据，计算该转化反应的平衡常数为_。解析：根据反应并结合A点数据，列三段式：2CrO2HCr2OH2O起始(mol/L) 1.0 0转化(mol/L) 0.5 0.25平衡(mol/L) 0.51.0×107 0.25K1.0×1014答案：(1)2CrO2HCr2OH2O(2)1.0×1014练后归纳题链1题链2题链3知识内容压强平衡常数平衡常数、质量作用定律平衡常数解题难点用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数用物质的量分数代替平衡分压计算平衡常数，理解表达式与计算式的区别图中数据信息的读取思维突破由平衡常数迁移到压强平衡常数，貌似新概念，实质是对信息的理解利用平衡时v正v逆，找到k正、k逆和K的联系对教材中平衡常数的理解和题中数据的处理化学观念压强平衡常数也是研究可逆反应平衡状态的一种手段、工具物质的量分数计算平衡常数同样也是研究可逆反应平衡状态的手段、工具平衡常数是研究可逆反应平衡状态的一种手段、工具一、速率常数与平衡常数的换算及应用1推导过程已知反应aA(g)bB(g)cC(g)，反应速率v正k正ca(A)·cb(B)，v逆k逆cc(C)，当v正v逆时，反应达到平衡，即k正ca(A)·cb(B)k逆cc(C)，故K。2结论：K二、计算Kp的答题模板计算Kp的两套模板以N2(g)3H2(g)2NH3(g)为例模板1：N2(g) 3H2(g)2NH3(g)(平衡时总压为p0)n(始) 1 mol 3 mol 0n 0.5 mol 1.5 mol 1 moln(平) 0.5 mol 1.5 mol 1 molp(X) p0 p0 p0Kp模板2：刚性反应器中 N2(g) 3H2(g)2NH3(g)p(始) p0 3p0 0p p 3p 2pp(平) p0p 3p03p 2pKp1(1)NO2可发生二聚反应生成N2O4，化学方程式为2NO2(g)N2O4(g)，上述反应达到平衡后，升高温度可使体系颜色加深，则该反应的H_0(填“>”或“<”)。已知该反应的正反应速率方程为v正k正·c2(NO2)，逆反应速率方程为v逆k逆·c(N2O4)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数。则如图(lg k表示速率常数的对数；表示温度的倒数)所示、四条斜线中，能表示lg k正随变化关系的是斜线_，能表示lgk逆随变化关系的是斜线_。(2)图中A、B、C、D四点的纵坐标分别为a1.5、a0.5、a0.5、a1.5，则温度T1时化学平衡常数K_。已知温度T1时，某时刻恒容密闭容器中NO2、N2O4浓度均为0.2 mol·L1，此时v正_v逆(填“>”或“<”)。解析：(1)升高温度体系颜色加深，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，H<0；化学反应速率和温度成正比，随着温度降低，增大，正、逆反应速率减小，则lgk正和lgk逆均减小，由于温度降低平衡正向移动，v正>v逆，则降低相同温度时lgk逆减小更快，则表示lgk正随变化关系的斜线，表示lgk逆随变化关系的斜线。(2)化学平衡常数K××10；NO2、N2O4浓度均为0.2 mol·L1时，浓度商Q5 L·mol1<K，则平衡向正反应方向移动，v正>v逆。答案：(1)<(2)10>2无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)H24.4 kJ·mol1。上述反应中，正反应速率v正k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为_(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正4.8×104 s1，当N2O4分解10%时，v正_kPa·s1。解析：上述反应中，正反应速率v正k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，平衡时，v正v逆，k正·p(N2O4)k逆·p2(NO2)，Kp为。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正4.8×104 s1，当N2O4分解10%时，v正4.8×104 s1×100 kPa×3.9×106 kPa·s1。答案：3.9×1063升高温度，绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应速率却随着温度的升高而减小。查阅资料知：2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：.2NO(g)N2O2(g)(快)H10v1正k1正c2(NO)v1逆k1逆c(N2O2).N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(慢)H20v2正k2正c(N2O2)c(O2)v2逆k2逆c2(NO2)请回答下列问题：(1)、反应的平衡常数K1_，K_(用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示)。(2)反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)的H_(用含H1和H2的式子表示)。一定温度下，反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K_。升高温度，K值_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)K，平衡时v1逆v1正，故K；同理K。(2)HH1H2，目标反应故KK·K该反应的H0，升温，该反应平衡逆向移动，K减小。答案：(1)(2)H1H2减小4科学家研究出了一种高效催化剂，可以将CO和NO2两者转化为无污染气体，反应的热化学方程式为2NO2(g)4CO(g)4CO2(g)N2(g)H0。某温度下，向10 L恒容密闭容器中充入0.1 mol NO2和0.2 mol CO，发生上述反应，随着反应的进行，容器内的压强变化如下表所示。时间/min024681012压强/kPa7573.471.9670.769.768.7568.75在此温度下，反应的平衡常数Kp_kPa1(Kp为以分压表示的平衡常数)；若保持温度不变，再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍，则平衡_(填“右移”“左移”或“不移动”)。解析：由题表数据可知，向10 L恒容密闭容器中充入0.1 mol NO2和0.2 mol CO，10 min时反应处于平衡状态，体系内压强由75 kPa减少到68.75 kPa，设平衡时转化的NO2为2x mol·L1，列三段式得：2NO2(g) 4CO(g)4CO2(g)N2(g)起始/(mol·L1) 0.01 0.02 0 0转化/(mol·L1) 2x 4x 4x x平衡/(mol·L1) 0.012x 0.024x 4x x则，解得x0.0025，平衡时n(NO2)0.05 mol，n(CO)n(CO2)0.1 mol，n(N2)0.025 mol，根据p(A)p总×，Kp，解得Kp0.04 kPa1。该温度下，K，将CO、CO2气体浓度分别增加一倍，c(CO)c(CO2)，则QK，平衡不移动。答案：0.04不移动5在钯基催化剂表面上，甲醇制氢的反应历程如图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。(1)CH3OH(g)CO(g)2H2(g)的H_kJ·mol1；该历程中最大能垒(活化能)E正_kJ·mol1，写出该步骤的化学方程式_。(2)在一定温度下，CO和H2混合气体发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，反应速率vv正v逆k正c(CO)·c2(H2)k逆c(CH3OH)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。达到平衡后，若加入高效催化剂，将_(填“增大”“减小”或“不变”)；若升高温度，将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)353 K时，在刚性容器中充入CH3OH(g)，发生反应：CH3OH(g)CO(g)2H2(g)。体系的总压强p随时间t的变化如表所示。t/min05101520p/kPa101.2107.4112.6116.4118.6121.2若升高反应温度至373 K，则CH3OH(g)分解后体系压强p(373 K)_121.2 kPa(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_。353 K时，该反应的平衡常数Kp_(kPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。解析：(1)由图中信息可得甲醇的相对能量为0，生成物相对能量为97.9 kJ·mol1，根据H生成物总能量反应物总能量，则CH3OH(g)CO(g)2H2(g)在H97.9 kJ·mol1；根据图可以看出，CO*4H*=CO*2H2(g)或4H*=2H2(g)反应历程中活化能E正最大，E正113.9 kJ·mol1(65.7 kJ·mol1)179.6 kJ·mol1。(2)平衡时正逆反应速率相等，即v正v逆，则1，反应速率vv正v逆k正c(CO)·c2(H2)k逆c(CH3OH)0，则该反应的平衡常数K，催化剂可加快反应速率，但不影响平衡移动，正逆反应速率仍相等，则不变；根据(1)中分析CH3OH(g)CO(g)2H2(g)的正反应为吸热反应，则CO(g)2H2(g)CH3OH(g) 为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数K减小，则将减小。(3)反应CH3OH(g)CO(g)2H2(g)的正反应为气体分子数增大的吸热反应，温度升高，平衡正向移动，气体物质的量增加，刚性容器，容器体积不变，总压强变大，则升高温度至373 K，CH3OH(g)分解后体系压强p(373 K)大于121.2 kPa。设初始投入CH3OH(g)为1 mol，平衡时消耗CH3OH(g)的物质的量为x mol，列三段式：CH3OH(g)CO(g)2H2(g)开始/mol 1 0 0转化/mol x x 2x平衡/mol 1x x 2x根据相同条件下，物质的量之比等于压强之比，353 K时，初始平衡体系总压强为101.2 kPa，平衡时体系总压强为121.2 kPa，则，解得x，则平衡时，H2的物质的量为 mol，CH3OH的物质的量为mol，CO的物质的量为 mol，平衡时总物质的量为 mol，该反应的平衡常数Kp43.9(kPa)2。答案：(1)97.9179.6CO*4H*=CO*2H2(g)或4H*=2H2(g)(2)不变减小(3)大于CH3OH(g)CO(g)2H2(g)的正反应气体体积增大的吸热反应，温度升高，平衡右移，气体物质的量增加，容器体积不变，总压强变大43.91(2021·湖南卷，11)(双选)已知：A(g)2B(g)3C(g)H0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应，t1时达到平衡状态，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A容器内压强不变，表明反应达到平衡Bt2时改变的条件：向容器中加入CC平衡时A的体积分数：()()D平衡常数K：K()K()解析：BCA容器内发生的反应为A(g)2B(g)3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；B.根据图像变化曲线可知，t2t3过程中，t2时v正瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明平衡向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为：向容器中加入C，B正确；C.最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为13，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的量增加的比例为12，因此平衡时A的体积分数()>()，C正确；D.平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。22021·广东卷，19(4)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：a)CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H1b)CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2c)CH4(g)C(s)2H2(g)H3d)2CO(g)CO2(g)C(s)H4e)CO(g)H2(g)H2O(g)C(s)H5设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0100 kPa)。反应a、c、e的ln K随(温度的倒数)的变化如图所示。反应a、c、e中，属于吸热反应的有_(填字母)。反应c的相对压力平衡常数表达式为K_。在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2)n(CH4)11、初始总压为100 kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40 kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_。解析：随着温度的升高，反应a和c的ln K增大，说明K的数值增大，反应向正反应方向进行，反应a和c为吸热反应，同理反应e的ln K减小，说明K的减小，反应向逆反应方向进行，反应e为放热反应；用相对分压代替浓度，则反应c的平衡常数表达式K；由图可知，A处对应反应c的ln K0，即K1，解方程的p2(H2)p(CH4)，已知反应平衡时p(H2)40 kPa，则有p(CH4)16 kPa，且初始状态时p(CH4)×100 kPa50 kPa，故CH4的平衡转化率为×100%68%。答案：ac由图可知，A处对应反应c的ln K0，即K1，解方程的p2(H2)p(CH4)，已知反应平衡时p(H2)40 kPa，则有p(CH4)16 kPa，且初始状态时p(CH4)×100 kPa50 kPa，故CH4的平衡转化率为×100%68%3(2021·山东卷，20)2甲氧基2甲基丁烷(TAME)常用作汽油添加剂