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化学反应速率和化学平衡图象考试大纲要求１．了解化学反应的可逆性。
理解化学平衡的涵义。
掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。
２．理解勒沙特列原理的涵义。
掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
３．能够通过对图形、图表的观察，获取有关的感性知识和印象，并对这些感性知识进行初步加工和记忆。
思维技巧点拨解题一般方法：１．牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度—时间图、转化率—时间图、反应物的含量—浓度图等上如何体现。
要能够画出有关的变化图象。
２．对于化学反应速率的有关图象问题，可按以下的方法进行分析（１）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。
（２）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。
（３）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。
升高温度时，v（吸）>v（放），在速率—时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。
例如，升高温度，v（吸）大增，v（放）小增，增大反应物浓度，v（正）突变，v（逆）渐变。
（４）注意终点。
例如在浓度—时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。
３．对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：（１）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。
（２）紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。
（３）看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。
（４）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。
（５）先拐先平。
例如，在转化率—时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
（6）定一议二。
当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
第5课时化学反应速率与平衡图像[课型标签:题型课提能课]考点一速率—时间图像1.“断点”类速率—时间图像图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低适合正反应为放热的反应适合正反应为吸热的反应压强增大减小增大减小适合正反应为气体物质的量增大的反应适合正反应为气体物质的量减小的反应2.“平台”类速率—时间图像图像分析结论t1时,v′正、v′逆均突然增大且v′正=v′逆,平衡不移动t1时其他条件不变,使用催化剂t1时其他条件不变,增大反应体系的压强且m+n=p+q(反应前后气体体积无变化)t1时v′正、v′逆均突然减小且v′正=v′逆,平衡不移动t1时其他条件不变,减小反应体系的压强且m+n=p+q(反应前后气体体积无变化)3.“全程”速率—时间图像如Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
原因解释:AB段(v增大),因为反应放热,随反应的进行,温度逐渐升高;BC段(v减小),因为随反应的进行,溶液中c(H+)减小。
[名师点拨] 有关速率图像分析思路[典例] (2019·山东齐鲁名校教科协联考)工业上制备硫酸最重要的一步是SO2的氧化,反应方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。
某同学通过实验绘出如下图像。
(1)t1、t2、t3达到化学平衡状态的是。
(2)t2到t3的变化是因为改变了一个反应条件,该条件可能是。
解析:(1)达到平衡状态时,SO2的消耗速率是O2生成速率的2倍,由图可知,t2时刻该反应达到平衡状态。
(2)由图可知,t2到t3的变化过程中,SO2的消耗速率、O2的生成速率均增大,且SO2的消耗速率大于O2的生成速率的2倍,则平衡正向移动,故改变的条件可能是增大压强。
答案:(1)t2(2)增大压强[对点精练] 对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0已达平衡,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)( C )解析:分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。
考试大纲要求１．了解化学反应的可逆性。
理解化学平衡的涵义。
掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。
２．理解勒沙特列原理的涵义。
掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
１、相同条件（温度、浓度、压强等）时，一个反应分别从正反应开始，与从逆反应开始，最终所达到的平衡状态是否相同？答案：相同，因为化学平衡的建立与反应进行的方向无关，而与反应时的条件有关，只要条件相同（温度、浓度、压强等），最终就会达到相同的平衡状态。
２、一般认为：化学平衡具有五大基本特征，即逆、等、动、定、变，你怎样理解的？ 答案：逆，是指可逆反应，是化学平衡研究的对象，只有可逆反应，才有可能有平衡状态。
等，是指反应达到化学平衡状态时，v （正）=v （逆）。
动，是指反应在平衡状态时，v （正）=v （逆）≠0，反应仍在进行，是个动态平衡。
定，是指反应达到平衡时，v （正）与v （逆）各组成成分的物质的量浓度、百分含量等不再发生改变，是一个定值。
变，是指化学平衡状态是有条件的，条件改变，平衡可能会破坏，然后在新的条件下建立起新的平衡，即化学平衡是可以改变的。
一、化学—平衡的建立 １、化学平衡的建立以CO+H ２O （g ） CO ２+H ２反应为例。
在一定条件下，将0．0１ mol CO 和0．0１ mol H ２O （g ）通入１ L 密闭容器中，开始反应：（１）反应刚开始时：反应物的浓度 最大 ，正反应速率 最大 。
生成物的浓度为 零 ，逆反应速率为 零 。
（２）反应进行中：反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小。
生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。
（３）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率相等，此时，反应物的浓度不再变化，生成物的浓度也不再变化。
催化剂高温v时间tt 1v(正)v(逆)正反应速率和逆反应速率随时间的变化关系如图所示。
２、化学平衡状态（１）定义：指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
专题讲座七用数形结合的思想探究化学平衡图像１．图像类型（１）浓度—时间图：此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。
如A＋B AB反应情况如图１所示，解该类图像题要注意各物质曲线出现折点（达到平衡）的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。
（２）速率—时间图：如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图２所示的情况，解释原因：AB段（v渐增），因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率增大；BC 段（v渐小），则主要原因是随反应的进行，溶液中c（H＋）逐渐减小，导致反应速率减小。
故分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真分析。
（３）含量—时间—温度（压强）图：常见形式有如下几种。
（C%指生成物的质量分数；B%指某反应物的质量分数）（４）恒压（温）线（如图３所示）：该类图的纵坐标为物质的平衡浓度（c）或反应物的转化率（α），横坐标为温度（T）或压强（p），常见类型如下所示：（５）其他：如图４所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率（α）与温度（T）的关系曲线，图中标出的１、２、３、４四个点，表示v正>v逆的点是３，表示v正<v逆的点是１，而２、４点表示v正＝v逆。
２．解题步骤３．解题技巧（１）先拐先平在含量（转化率）—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
（２）定一议二当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。
（３）三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
题组一浓度—时间图像１．已知NO２和N２O４可以相互转化：２NO２（g）N２O４（g）（正反应为放热反应）。
现将一定量NO２和N２O４的混合气体通入一体积为１L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题：（１）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线______表示NO２浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是________。
专题突破训练(四)化学平衡图像的分类突破1．已知反应：2SO (g)＋O(g) ΔH <0。
某温度下，将 2 mol SO 和 1 mol O22322置于 10 L 密闭容器中，反应达平衡后，SO 的平衡转化率(α)与体系总压强(p )的关系如图 2甲所示。
则下列说法正确的是()甲乙丙A ．由图甲推断，B 点 SO 的平衡浓度为 0.3 mol·L －12B ．由图甲推断，A 点对应温度下的平衡常数为 80L·mol－1C ．达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示D ．压强为 0.50 MPa 时不同温度下 SO 转化率与温度关系如丙图，则 T >T221C [根据题意和化学图像可知，B 点 SO 的平衡浓度为 0.03 mol·L －1，A 项错误；根据 2题意和化学图像可知，A 点 SO 的平衡浓度为 0.04 mol·L －1，O 的平衡浓度为 0.02 mol·L22c 2－1，SO 的平衡浓度为 0.16 mol·L －1，A 点对应温度下的平衡常数 K ＝3c 2c22＝0.162 0.042×0.02L·mol －1＝800 L·mol －1，B 项错误；达到平衡后，缩小容器体积，体系压强增大，化学反应速率加快，平衡正向移动，C 项正确；温度越高，反应速率越快，达到平衡 所需时间越短，所以 T >T ，D 项错误。
]122．下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中 图像和实验结论表达均正确的是()【导学号：95160237】A ．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应 ΔH <0B ．②是在平衡体系的溶液中溶入少量 K Cl 晶体后化学反应速率随时间变化的图像3C．③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像，a是使用催化剂时的曲线D．④是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强p>p1 2C[根据图像①，升高温度，平衡正向移动，正反应ΔH>0，A错；②反应实质是Fe3＋＋3SCN －，K＋和Cl－不参加化学反应，KCl浓度增大不影响化学平衡，B错；③3使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，C正确；④此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化率，且由于不断加入B，A的转化率增大，D错。
【2019最新】高中化学专题讲座四化学平衡图象的常见类型及解题方法学案鲁科版选修41．常见类型。
(1)速率—时间图象(vt图象)。
既能表示反应速率的变化，又能表示平衡移动的速率—时间图象，如图所示①图象分析。
图A：a.t＝0时，反应由正反应开始；b．t＝t1时，在改变条件的瞬间，v(正)变大，v(逆)不变；c．t>t1时，v′(正)>v′(逆)，平衡向正反应方向移动，随后又达到新的平衡状态。
改变的条件是增大反应物的浓度。
图B：a.t＝0时，反应由正反应开始；b．t＝t1时，v(正)、v(逆)在改变条件时同时增大；c．t>t1时，v′(逆)>v′(正)，平衡向逆反应方向移动，随后又达到新的平衡状态。
改变的条件可能是升高温度或增大压强。
图C：a.t＝0时，反应由正反应开始；b．t＝t1时，v(正)、v(逆)在改变条件时同倍增大；c．t>t1时，v′(正)＝v′(逆)，平衡不移动。
改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(反应为气态物质系数不变的反应)。
②规律总结。
a．在分析vt图象时，要特别注意两个方面：一是反应速率的变化即v(正)、v(逆)是都增大或都减小[条件改变的瞬间，v′(正)、v′(逆)的起点与原平衡点不重合]，还是一个增大(或减小)而另一个不变[条件改变的瞬间，v′(正)、v′(逆)中不变的那一个起点与原平衡点重合]；二是平衡移动的方向，速率大的速率曲线在上面，且向该方向移动。
b．画出vt图象的“三步曲”：第一步，画出原平衡建立的过程；第二步，依据条件改变时的速率变化，确定两个起点都在原平衡点的上(下)，或一个在上(下)另一个不变；第三步，依据平衡移动方向确定两条曲线，完成图象。
(2)浓度—时间图象(ct图象)。
此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)的物质的量浓度在反应过程中的变化情况。
此类图象中各物质曲线转折点(达平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的系数关系，如图所示。
第2讲化学平衡状态及其移动【2019·备考】最新考纲：1.了解化学反应的可逆性。
2.了解化学平衡建立的过程，掌握化学平衡的概念。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一可逆反应与化学平衡状态(频数：★★☆难度：★★☆)1.可逆反应(1)定义在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。
②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示在化学方程式中用“”表示。
2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不变，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
(2)建立过程在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
反应过程如下：以上过程可用下图表示：(3)平衡特点1.教材基础判断(1)2H2O2H2↑＋O2↑为可逆反应( )(2)可逆反应不等同于可逆过程。
可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化( )(3)化学反应达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等( )(4)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度( )答案(1)×(2)√(3)√(4)√2.(LK选修4·P41“联想·质疑”改编)向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2＋O22SO3，充分反应后生成SO3的物质的量________2 mol(填“<”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物质的量________0 mol，转化率________100%。
第２讲化学平衡移动[考纲要求] １．了解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律。
２．了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一化学平衡的移动１．概念可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件（如温度、压强、浓度等）发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。
这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。
２．过程３．化学平衡移动与化学反应速率的关系（１）v正>v逆：平衡向正反应方向移动。
（２）v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。
（３）v正<v逆：平衡向逆反应方向移动。
４．影响化学平衡的外界因素（１）影响化学平衡的因素条件的改变（其他条件不变）化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强（对有气体存在的反应）反应前后气体分子数改变增大压强向气体体积减小的方向移动减小压强向气体体积增大的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强平衡不移动温度升高温度向吸热反应方向移动降低温度向放热反应方向移动催化剂使用催化剂平衡不移动（２）勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
５．几种特殊情况（１）当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
（２）对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。
（３）“惰性气体”对化学平衡的影响１恒温、恒容条件原平衡体系错误!体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
２恒温、恒压条件原平衡体系错误!容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压）（４）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
轮复习----化学平衡图象【考点剖析】1.进一步掌握理解浓度、温度、压强、催化剂等条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响。
2.能够通过对图形、图表的观察，获取有关的感性知识和印象，并对这些感性知识进行初步加工和记忆【学习目标】学习观察图像的方法和思路，能够细致准确的观察图像并获取信息，结合化学反应速率和化学平衡知识进行分析处理。
【要点】(1)看清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义。
(2)看清曲线的变化趋势。
(3)看清起点、拐点、终点、辅助线对应的点等。
(4)紧扣可逆反应的特征，读题时搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。
(5)“先拐先平”原则。
例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
(6)“定一议二”原则。
当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
(体会高考)1.电镀废液中CmO?"可通过下列反应转化成铅黄(PbCrO4):2.Cr2072- (aq) + 2Pb2+ (aq) + H20 (1) PbCrO4 (s) + 2H+ (aq) AH< 0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是 ( )Pb? •物质的星浓度2. COCI2的分解反应为C0Cl2(g)=C12(g)+C0(g) △洋+108 kJ・moPo反应体系平衡后, 各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第lOmin到14min的COCI2浓度变化曲线未示出)：000..... ............................... ...... ........... .. r To 24 6 ■ 10 12 1416 18f tmn(1) 计算反应在地8min 时的平衡常数用 _______ ；(2) 瑕 第2min 反应温度丁⑵与第8min 反应温度7(8)的高低M(2)—7(8)(填“V”、“〉”或“二”)；(3) 若12min 时反应与温度兀8)下重新达到平衡，则此时c(C0Cl 2)=_mol ・1/(4) 比较产物CO 在2-3min 、5-6min 和12-13min 时平均反应速率［平均反应速率分别以 以2-3)、只5-6)、K12-13)表示］的大小 ________ ； (5) 比较反应物C0C12在5-6min 和15-16min 时平均反应速率的大小：y(5-6)— K (15-16) (填“V”、“〉”或“二”),原因是 _________(图象题类型逐一过关)例1、一定温度下，在2L 的密闭容器中，X 、Y 、 线如右图所示，下列描述正确的 A. 反应开始到10s,用Z 表示的反应速率为 0. 158mol/(L*s)B ・反应开始时10s, X 的物质的量浓度减少了 0. 79mol/LC ・反应开始时10s, Y 的转化率为79.0% D.反应的化学方程式为：X(g) +Y(g) 亍二 Z(g)例2、在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的物质的量浓度随反应时间t 变化的曲线 如图所示，下列表述中正确的是 A. 反应的化学方程式为2M B. t2时刻达到了平衡 C. t3时刻，V 正刃逆0 14一•物质的量(或浓度)时间图象0-0 0 0 0Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲D.ti 时刻,C(N)=2C(M)二.速率-------- 时间图象例1、把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图2所示，其中t】〜t 2速率变化的主要原因是 _________________________ ____ ； t 2〜t 3速率变化的主要原因是____________________________________ O图2 氢气发生速率变化曲线例2、某温度下，在密闭容器里SO 2、0 2、S 0 3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应2S O2 + O2^^2S 03（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图3所示。
考点一 化学平衡移动[思维流程]1．化学平衡的移动平衡移动就是由一个“平衡状态→不平衡状态→新平衡状态”的过程。
一定条件下的平衡体系，条件改变后，平衡可能发生移动，如下所示：2．外界因素对化学平衡移动的影响 (1)影响化学平衡的因素(2)通过图像分析影响化学平衡移动的因素某温度下，在密闭容器中SO 2、O 2、SO 3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g) ΔH <0的正、逆反应速率的影响如图所示：①加催化剂对反应速率影响的图像是__C__(填字母，下同)，平衡__不__移动。
②升高温度对反应速率影响的图像是__A__，平衡向逆反应方向移动。
③增大反应容器体积对反应速率影响的图像是__D__，平衡向逆反应方向移动。
④增大O 2的浓度对反应速率影响的图像是__B__，平衡向正反应方向移动。
(3)几种特殊情况说明①改变固体或纯液体的量，对化学平衡无影响。
②“惰性气体”对化学平衡的影响。
③同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
3．勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
[注意]外界条件改变时，化学平衡发生移动，最终结果只能“减弱”条件的改变，但不能“消除”条件的改变。
[典例](2016·全国卷Ⅱ)丙烯腈(CH2===CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。
回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：①C3H6(g)＋NH3(g)＋32O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)ΔH＝－515 kJ·mol－1②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g)ΔH＝－353 kJ·mol－1有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_________________________________________________________________________________________________________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是______________________________________。
“有道可寻”的复杂化学平衡图像化学平衡图像题，除以常规图像形式(如c -t图、含量—时间—温度图、含量—时间—压强图、恒压线图、恒温线图等)考查平衡知识外，又出现了很多新型图像。
这些图像常与生产生活中的实际问题相结合，从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查。
图像形式看似更加难辨，所涉问题看似更加复杂，但只要仔细分析，抓住图像中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清横坐标、纵坐标代表的条件、弄清曲线的变化趋势，即可将复杂图像转化为常规图像。
进而运用化学平衡知识进行解答即可。
其解题模板如右所示。
[常见考法]考法(一)转化率—催化剂—温度图像[典例1]一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气回收。
反应为2CO(g)＋SO2(g)催化剂2CO2(g)＋S(l)ΔH＝－270 kJ·mol－1①其他条件相同、催化剂不同，SO2的转化率随反应温度的变化如图1，Fe2O3和NiO 作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3的主要优点是：________________________________________________________________________。
②某科研小组用Fe2O3作催化剂。
在380 ℃时，分别研究了[n(CO)∶n(SO2)]为1∶1、3∶1时SO2转化率的变化情况(图2)。
则图2中表示n(CO)∶n(SO2)＝3∶1的变化曲线为__________。
错误!CO与SO2反应方程式为2CO(g)＋SO2(g)错误!2CO2(g)＋S(l)，ΔH＜0, 错误!＝错误!与11相比是增大了CO的“量”，上述平衡正移，SO2的转化率升高，与曲线a相符[答案]①Fe2O3作催化剂时，在相对较低的温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源②a考法(二)转化率—投料比—温度图像[典例2]将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)催化剂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的转化率见下图：此反应______(填“放热”或“吸热”)；若温度不变，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，则K 将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
当投料比相同(均为3)时，自下而上，温度由800 ℃降低到500 ℃，降低温度，CO2的转化率升高，说明降温，平衡右移，即正反应为放热反应提高投料比，尽管CO2的转化率增大，但温度不变，K值不变[答案]放热不变考法(三)转化率—催化剂图像[典例3]采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn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n(Mn)/n(Cu)约为________时最有利于二甲醚的合成。
[答案] 2.0[多角练透]1．(2017·全国卷Ⅱ)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
回答下列问题：(1)正丁烷(C 4H 10)脱氢制1-丁烯(C 4H 8)的热化学方程式如下：①C 4H 10(g)===C 4H 8(g)＋H 2(g)ΔH 1＝＋123 kJ·mol －1 已知：②C 4H 10(g)＋12O 2(g)===C 4H 8(g)＋H 2O(g)ΔH 2＝－119 kJ·mol －1 ③H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g)ΔH 3＝－242 kJ·mol －1 图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x ________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。
A ．升高温度B ．降低温度C ．增大压强D ．降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。
图(b)为丁烯产率与进料气中n (氢气)/n (丁烷)的关系。
图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是________________。
(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。
丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是________________、________________；590 ℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是___________________________________________________________________________________。
解析：(1)反应①为气体总体积增大的反应，在温度相同时降低压强有利于提高平衡转化率，故x <0.1。
反应①为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，A 项正确；降低压强平衡向气体总体积增大的方向移动，D 项正确。
(2)结合图(b)可看出随着n (氢气)/n (丁烷)增大，丁烯产率先升高后降低，这是因为氢气是生成物，当n (氢气)/n (丁烷)逐渐增大时，逆反应速率加快，故丁烯的产率逐渐降低。
(3)在590 ℃之前随温度升高丁烯产率逐渐增大，这是因为温度升高不仅能加快反应速率，还能促使平衡正向移动；但温度高于590 ℃时，丁烯高温裂解生成短链烃类，导致丁烯产率快速降低。
答案：(1)小于AD(2)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类2．(2015·全国卷Ⅰ)Bodensteins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：(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)。
若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min 时，v正＝________min－1。
(3)由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。
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)。
解析：(1)由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784，说明此时已达到了平衡状态。
设HI的初始浓度为1 mol·L－1，则：2HI(g)H2(g)＋I2(g)起始(mol·L－1) 1 0 0变化(mol·L－1) 0.216 0.108 0.108平衡(mol·L－1) 0.784 0.108 0.108K＝[H2][I2][HI]2＝0.108×0.1080.7842。
(2)建立平衡时，v 正＝v 逆，即k 正x 2(HI)＝k 逆x (H 2)·x (I 2)，k 逆＝x 2(HI )x (H 2)·x (I 2)k 正。
由于该反应前后气体分子数不变，故k 逆＝x 2(HI )x (H 2)·x (I 2)k 正＝[HI]2[H 2][I 2]k 正＝k 正K。
在40 min 时，x (HI)＝0.85，则v 正＝0.002 7 min －1×0.852≈1.95×10－3 min －1。
(3)因2HI(g)H 2(g)＋I 2(g) ΔH ＞0，升高温度，v 正、v 逆均增大，且平衡向正反应方向移动，HI 的物质的量分数减小，H 2、I 2的物质的量分数增大。
因此，反应重新达到平衡后，相应的点分别应为A 点和E 点。
答案：(1)0.108×0.1080.7842(2)k 正K1.95×10－3 (3)A 、E3．氮和碳的化合物与人类生产、生活密切相关。
(1)在压强为0.1 MPa 条件下，将CO 和H 2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应为CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g) ΔH <0。
①下列有关叙述能说明该反应达到平衡状态的是________(填字母)。
a ．混合气体的密度不再变化b ．CO 和H 2的物质的量之比不再变化c ．v 正(H 2)＝v 逆(CH 3OH)d ．CO 在混合气体中的质量分数保持不变②T 1 ℃时，在一个容积为5 L 的恒压容器中充入1 mol CO 、2 mol H 2，经过5 min 达到平衡，CO 的转化率为0.75，则T 1 ℃时，CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)的平衡常数K ＝________。
③T 1 ℃时，在容积为5 L 的恒容容器中充入一定量的H 2和CO ，反应达到平衡时CH 3OH的体积分数与n (H 2)n (CO )的关系如图甲所示。
温度不变，当n (H 2)n (CO )＝2.5时，达到平衡状态，CH 3OH 的体积分数可能是图像中的________点。
(2)用催化转化装置净化汽车尾气，装置中涉及的反应之一为2NO(g)＋2CO(g)N 2(g)＋2CO 2(g)。
①探究上述反应中NO 的平衡转化率与压强、温度的关系，得到如图乙所示的曲线。
催化装置比较适合的温度和压强是________________。
②测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO 和NO 百分含量随时间变化曲线如图丙所示。
则前10 s 内，CO 和NO 百分含量无明显变化的原因是________________________________________________________________________。
解析：(1)①恒压条件下进行反应CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)，容器的容积不断变化，混合气体的总质量不变，则气体的密度不断变化，若混合气体的密度不再变化，则达到平衡状态，a 正确；若按物质的量之比为1∶2投入CO 和H 2，则二者的物质的量之比一直不变，b 错误；达到平衡时，v 正(H 2)＝2v 逆(CH 3OH)，c 错误；CO 在混合气体中的质量分数保持不变，则n (CO)保持不变，该反应达到平衡状态，d 正确。
②T 1 ℃时，恒压容器中进行反应，经过5 min 达到平衡，CO 的转化率为0.75，则平衡时混合气体的总物质的量为1.5 mol ；根据恒温恒压时，气体的体积之比等于其物质的量之比，此时容器的容积为5 L ×1.5 mol 3 mol＝2.5 L ，则平衡时CO(g)、H 2(g)、CH 3OH(g)的浓度分别为0.1 mol·L －1、0.2 mol·L －1、0.3 mol·L －1，故T 1 ℃时，该反应的平衡常数K ＝[CH 3OH][CO][H 2]2＝0.30.1×0.22＝75。
