备战2025年高考化学【二轮·突破提升】专题复习讲义
专题22 化学反应速率与化学平衡
讲义包含四部分:把握命题方向►精选高考真题►高效解题策略►各地最新模拟
化学反应速率与化学平衡是高考的必考内容,一直是高考命题的重点和热点,题型大多以生产、生
活、环境或科技素材为载体进行设置,还可能将电化学、电解质溶液知识等融于其中。主要考查点有:
①结合图像(或速率方程式)计算化学反应速率或分析反应速率变化的原因;
②结合化学平衡图像,考查化学平衡常数(或压强平衡常数)和平衡转化率的计算、化学平衡移动的原
因分析等。
预计2025年高考对本专题的考查仍会以选择题和综合题为主,其中外界因素对平衡状态的影响、化
学平衡常数、与化学平衡和化学反应速率相关的计算是考查的重点。侧重考查考生分析问题能力,信息整
合应用能力等,试题难度有逐渐加大的趋势。
1.(2024·海南·高考真题)已知298K,101kPa时,
。该反应在密闭的刚性容器中分别于T、T 温度
1 2
下进行,CO 的初始浓度为 , 关系如图所示。下列说法错误的是
2
A. T>T
1 2
B.T 下反应达到平衡时
1
C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
【答案】D
【详解】A.平衡时CO 的浓度T 温度下比T 温度下的大,即T 到T 平衡正向移动,而结合题干方程式
2 1 2 1 2
可知,该反应正反应是一个放热反应,即降低温度平衡才是正向移动,即T>T,A正确;
1 2
B.T 温度下达到平衡时CO 的浓度为0.25mol/L,即CO 的浓度改变量为:0.40mol/L-0.25mol/
1 2 2
L=0.15mol,结合变化量之比等于化学计量系数之比可知,T 下反应达到平衡时 ,
1B正确;
C.在温度均为T 时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催化剂1时的反应速率比催
1
化剂2的更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;
D.催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的,但温度不同,反应速率也不
同,说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,才能保证在不同温度下达到相同的平衡时间,D错误;
故答案为:D。
2.(2024·甘肃·高考真题)下列措施能降低化学反应速率的是
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强
【答案】C
【详解】A.催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化氧化
氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A项不符合题意;
B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以加快化学反应速率,B项不符合题意;
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率,C项符合题意;
D.石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D项不符合题意;
故选C。
3.(2024·吉林·高考真题)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品, 时其制备过程及相关
物质浓度随时间变化如图所示, 后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A. 时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C. 平均速率(异山梨醇)D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【详解】A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大, 后异山梨醇浓度才不再变化,所以 时,
反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;
B.图像显示该温度下, 后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失
水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常
数:①>②,故B正确;
C.由图可知,在 内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=
,故C正确;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化
率,故D正确;
故答案为:A。
4.(2024·重庆·高考真题)醋酸甲酯制乙醇的反应为:
。三个 恒容密闭容器中分别加入 醋酸甲酯
和 氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的 B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中当前状态下反应速率 D.容器丙中乙醇的体积分数为
【答案】D
【详解】A.由分析,该反应的 ,A错误;
B.容器甲中平均反应速率 ,B错误;
C.温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙达到平衡状态,但不确定乙是否平衡,不能确定正逆反应
速率相对大小,C错误;D.对丙而言:
容器丙中乙醇的体积分数为 ,D正确;
故选D。
5.(2024·江西·高考真题)温度T下,向1L真空刚性容器中加入 ,反应达到平衡时,
,
下列说法正确的是
A.再充入1mol X和1mol Y,此时
B.再充入1mol X,平衡时
C.再充入 ,平衡向右移动
D.若温度升高,X的转化率增加,则上述反应
【答案】A
【分析】由题意可知,平衡时Y的浓度为0.4mol/L,由方程式可知,X的浓度为1mol/L—0.4mol/L=0.6
mol/L,Z的浓度为0.4mol/L,则反应的平衡常数K= ≈0.27。
【详解】A.向真空刚性容器中再充入1mol X和1mol Y时,反应的浓度商Q= =0.35>K,则反应
c
向逆反应方向进行,正反应速率小于逆反应速率,故A正确;
B.向真空刚性容器中再充入1mol X相当于增大压强,该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向
逆反应方向移动,则平衡时,Y的浓度小于0.8mol/L,故B错误;
C.向真空刚性容器中再充入不参与反应的1mol氮气,反应体系中各物质浓度不变,平衡不移动,故C错
误;
D.温度升高,X的转化率增加,说明平衡向正反应方向移动,该反应为焓变大于0的吸热反应,故D错
误;
故选A。
6.(2024·湖南·高考真题)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的 和 ,发生如下反应:主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数
随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列
说法正确的是
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C. ,
D.L、M、N三点的平衡常数:
【答案】D
【分析】题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为 、
,若投料比x代表 ,x越大,可看作是CHOH的量增多,则对于主、副反应
3
可知生成的CHCOOCH 越多,CHCOOCH 分布分数越高,则曲线a或曲线b表示CHCOOCH 分布分
3 3 3 3 3 3
数,曲线c或曲线d表示CHCOOH分布分数,据此分析可知AB均正确,可知如此假设错误,则可知投料
3
比x代表 ,曲线a或曲线b表示 ,曲线c或曲线d表示 ,据此作
答。
【详解】A.根据分析可知,投料比x代表 ,故A错误;
B.根据分析可知,曲线c表示CHCOOCH 分布分数,故B错误;
3 3
C.甲醇与一氧化碳的反应为熵减反应,若反应为吸热,则任何条件下都不能自发,所以甲醇和一氧化碳的反应为放热反应,则ΔH<0;当同一投料比时,观察可知T 时 大于T 时
1 1 2
,由T>T 可知,温度越高则 越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移
2 1
动, ,故C错误;
D.L、M、N三点对应副反应 ,且 ,升高温度平衡逆向移动, ,
故D正确;
故答案选D。
7.(2024·浙江·高考真题)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为 的密闭容器中投入 和 ,不同温度下,测得 时(反应均未平衡)的相关
数据见下表,下列说法不正确的是
温度( ) 400 500 600
乙烷转化率( ) 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性( ) 92.6 80.0 61.8
注:乙烯选择性
A.反应活化能:
B. 时, 反应I的平均速率为:
C.其他条件不变,平衡后及时移除 ,可提高乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比 投料,平衡后可提高乙烷转化率
【答案】D
【详解】A.由表可知,相同温度下,乙烯的选择性高于50%,说明反应I的速率大于反应Ⅱ,则反应活
化能为Ⅰ<Ⅱ,A正确;
B.由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而
此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可
得,生成乙烯的物质的量为0.144mol,则 反应I的平均速率为:,B正确;
C.其他条件不变,平衡后及时移除 ,反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率,C正确;
D.其他条件不变,增大投料比 投料,平衡后CO 转化率提高,C H 转化率降低,D错
2 2 6
误;
答案选D。
8.(2024·江苏·高考真题)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①
②
、 下,将一定比例 、 混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L、L、
1 2
L…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和 的体积分数如图所示。下列说法正确的是
3
A.L 处与L 处反应①的平衡常数K相等
4 5
B.反应②的焓变
C.L 处的 的体积分数大于L 处
6 5
D.混合气从起始到通过L 处,CO的生成速率小于 的生成速率
1
【答案】C
【详解】A.L 处与L 处的温度不同,故反应①的平衡常数K不相等,A错误;
4 5
B.由图像可知,L-L 温度在升高,该装置为绝热装置,反应①为吸热反应,所以反应②为放热反应,
1 3
ΔH<0,B错误;
2
C.从L 到L,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗 CO,而 CO 体积分数没
5 6有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H O) 增大,
2
反应②为气体分子数减小的反应,且没有HO的消耗与生成,故 n总减小而n(H₂O)增加,即HO的体积
2 2
分数会增大,故L 处的 HO的体积分数大于L 处,C正确;
6 2 5
D.L 处CO 的体积分数大于 CHOH,说明生成的 CO 的物质的量大于CHOH,两者反应时间相同,说
1 3 3
明CO的生成速率大于 CHOH的生成速率,D错误;
3
故选C。
9.(2024·山东·高考真题)逆水气变换反应: 。一定压力下,按
, 物质的量之比 投料, , 温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所
示。已知该反应的速率方程为 , , 温度时反应速率常数k分别为 。下列说法
错误的是(双选)
A.
B. 温度下达平衡时反应速率的比值:
C.温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D. 温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与 温度时相同
【答案】CD
【分析】由图可知,T 比T 反应速率速率快,则T>T;T 温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T 温
1 2 1 2 1 2
度下平衡时;由于起始CO 与H 的物质的量之比为1∶1,则达到平衡时CO 和H 的摩尔分数相等。
2 2 2 2
【详解】A.根据分析,T 比T 反应速率速率快,反应速率常数与温度有关,结合反应速率方程知k>
1 2 1
k,A项正确;
2
B.反应的速率方程为v=kc0.5(H )c(CO),则 ,T 温度下达到平衡时反应物的摩尔
2 2 1
分数低于T 温度下平衡时,则 ,B项正确;
2
C.温度不变,仅改变体系初始压力,虽然平衡不移动,但反应物的浓度改变,反应速率改变,反应达到平衡的时间改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化,C项错误;
D.T 温度下,改变初始投料比,相当于改变某一反应物的浓度,达到平衡时H 和CO 的摩尔分数不可能
2 2 2
相等,故不能使平衡时各组分摩尔分数与T 温度时相同,D项错误;
1
答案选CD。
10.(2024·甘肃·高考真题) 是制备半导体材料硅的重要原料,可由不同途径制备。
(1)由 制备 :
已知
时,由 制备 硅 (填“吸”或“放”)热 。升高温
度有利于制备硅的原因是 。
(2)在催化剂作用下由粗硅制备 : 。 , 密闭容器
中,经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与 和 气体反应, 转化率随时间的变
化如下图所示:
① ,经方式 处理后的反应速率最快;在此期间,经方式丙处理后的平均反应速率
。
②当反应达平衡时, 的浓度为 ,平衡常数K的计算式为 。
③增大容器体积,反应平衡向 移动。
【答案】
(1)吸 587.02 该反应为吸热反应,升高温度,反应正向移动,有利于制备硅
(2)甲 0.1951 逆反应方向【详解】(1)由题给热化学方程式:① , ;②
, ;则根据盖斯定律可知,①+②,可得热化学方程
式 , ,则
制备56gSi,即2molSi,需要吸收热量为 ;该反应为吸热反应,升高温
度,反应正向移动,有利于制备硅。
(2)①由转化率图像可知,0-50min,经方式甲处理后反应速率最快;经方式丙处理后,50min时SiCl 的
4
转化率为4.2%,反应的SiCl 的物质的量为0.1mol×4.2%=0.0042mol,根据化学化学计量数可得反应生成的
4
SiHCl 的物质的量为 ,平均反应速率
3
;
②反应达到平衡时,SiCl 的转化率为14.6%,列出三段式为:
4
当反应达平衡时,H 的浓度为 ,平衡常数K的计算式为 ;
2
③增大容器体积,压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动,即反应平衡向逆反应方向移动。
11.(2024·浙江·高考真题)氢是清洁能源,硼氢化钠( )是一种环境友好的固体储氢材料,其水解
生氢反应方程式如下:(除非特别说明,本题中反应条件均为 , )
请回答:
(1)该反应能自发进行的条件是_______。
A.高温 B.低温 C.任意温度 D.无法判断
(2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响,下列措施中可加快反应速率的是_______。
A.升高溶液温度 B.加入少量异丙胺
C.加入少量固体硼酸 D.增大体系压强
(3)为加速 水解,某研究小组开发了一种水溶性催化剂,当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时,
测得反应开始时生氢速率v与投料比 之间的关系,结果如图1所示。请解释ab段变
化的原因 。【答案】
(1)C
(2)AC
(3)随着投料比 增大,NaBH 的水解转化率降低
4
【详解】(1)反应 , ,由 可知,任意
温度下,该反应均能自发进行,故答案选C;
(2)A.升高温度,活化分子数增多,有效碰撞几率增大,反应速率加快,A符合题意;
B.该反应的本质是NaBH 与H+反应,加入少量异丙胺 ,异丙胺水溶液呈碱性,溶液中
4
H+浓度减小,化学反应速率降低,B不符合题意;
C. 加入少量固体硼酸 ,硼酸溶液呈酸性,溶液中H+浓度增大,化学反应速率加快,C符合题
意;
D.增大体系压强,忽略体积变化,则气体浓度不变,化学反应速率不变,D不符合题意;
答案选AC。
(3)随着投料比 增大,NaBH 的水解转化率降低,因此生成氢气的速率不断减小。
4
12.(2024·河北·高考真题)氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯
及1,4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:
。
①若正反应的活化能为 ,则逆反应的活化能 (用含 的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入 和其 ,测定 温度下体系达平衡时的 (
为体系初始压强, ,P为体系平衡压强),结果如图。上图中温度由高到低的顺序为 ,判断依据为 。M点 的转化率为 , 温度下用分
压表示的平衡常数 。
③下图曲线中能准确表示 温度下 随进料比变化的是 (填序号)。
(2)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯
化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为 ,其中 分别为各反应中对应反应物的浓度,k为
速率常数( 分别对应反应①~⑤)。某温度下,反应器中加入一定量的X,保持体系中氯气浓度恒定(反
应体系体积变化忽略不计),测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下, 。
① 时, ,且 内 ,反应进行到 时,
。② 时, ,若 产物T的含量可忽略不计,则此时
后,随T的含量增加, (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】
(1) 该反应正反应放热,且气体分子数减小,反应正向进行时,容器内压强
减小,从 到 平衡时 增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,对应温度逐渐降低 0.03
D
(2)5.54 0.033 增大
【详解】(1)①根据反应热 与活化能E 和E 关系为 正反应活化能-逆反应活化能可知,该反应
正 逆
的 。
②该反应的正反应为气体体积减小的反应,因此反应正向进行程度越大,平衡时容器内压强越小, 即越
大。从 到 , 增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,已知正反应为放热反应,则温度由 到 逐
渐降低,即 。由题图甲中M点可知,进料比为 ,平衡时 ,已知恒温
恒容情况下,容器内气体物质的量之比等于压强之比,可据此列出“三段式”。
可计算得 , 。
③由题图甲中M点可知,进料比为2时, ,结合“三段式”,以及 时化学平衡常数可知,进
料比为0.5时, 也为 ,曲线D上存在(0.5,60)。本题也可以快解:根据“等效平衡”原理,该
反应中 和 的化学计量数之比为 ,则 和 的进料比互为倒数(如2与0.5)时, 相等。
(2)①根据化学反应速率的计算公式时, , 时,
。
②已知 ,又由题给反应速率方程推知, ,则
,即 后 。 后,D和G转化为T的速率比为
,G消耗得更快,则 增大。13.(2024·湖北·高考真题)用 和焦炭为原料,经反应I、Ⅱ得到 ,再制备乙炔是我国科研人
员提出的绿色环保新路线。
反应I:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)写出 与水反应的化学方程式 。
(2)已知 、 (n是 的化学计量系数)。反应Ⅰ、Ⅱ的 与温度的关系曲线见图1。
①反应 在 的 。
②保持 不变,假定恒容容器中只发生反应I,达到平衡时 ,若将容器体积压缩到原
来的 ,重新建立平衡后 。
(3)恒压容器中,焦炭与 的物质的量之比为 , 为载气。 和 下, 产率随时间
的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。①初始温度为 ,缓慢加热至 时,实验表明 已全部消耗,此时反应体系中含 物种为
。
② 下,反应速率的变化特点为 ,其原因是 。
【答案】
(1)BaC +2H O=Ba(OH) +HC≡CH↑
2 2 2
(2)1016 105 105
(3)BaO 正反应的反应速率保持不变,逆反应的速率逐渐增大后保持不变 容器中只有反应Ⅱ:
BaO(s)+3C(s) BaC (s)+CO(g),反应条件恒温1823K、恒压,反应物BaO和C都是固体,其浓度是固定
2
不变的,则该化学反应的正反应的反应速率保持不变;t 之前,生成物CO的浓度逐渐增大,故逆反应的
2
速率逐渐增大,t 之后,CO的浓度保持不变,逆反应的速率保持不变
2
【详解】(1)Ba、Ca元素同主族,所以BaC 与水的反应和CaC 与水的反应相似,其反应的化学方程式
2 2
为BaC +2H O=Ba(OH) +HC≡CH↑;
2 2 2
(2)①反应I+反应Ⅱ得BaCO (s)+4C(s) BaC (s)+3CO(g),所以其平衡常数K=K×K = ,由图1
3 2 I Ⅱ
可知,1585K时K=102.5,K =10-1.5,即 =102.5×10-1.5=10,所以p3 =10×(105Pa)3=1016Pa3,则K=
I Ⅱ CO p
p3 =1016Pa3;
CO
②由图1可知,1320K时反应I的K=100=1,即K= =1,所以p2 =(105Pa)2,即p =105Pa;
I I CO CO
③若将容器体积压缩到原来的 ,由于温度不变、平衡常数不变,重新建立平衡后p 应不变,即
CO
p =105Pa;
CO
(3)①由图2可知,1400K时,BaC 的产率为0,即没有BaC ,又实验表明BaBO 已全部消耗,所以此
2 2 3时反应体系中含Ba物种为BaO;
②1400K时碳酸钡已全部消耗,此时反应体系的含钡物种只有氧化钡,即只有反应Ⅱ:BaO(s)+3C(s)
BaC (s)+CO(g),反应条件恒温1823K、恒压,反应物BaO和C都是固体,其浓度是固定不变的,则该化
2
学反应的正反应的反应速率不变; 之前,生成物CO的浓度逐渐增大,故逆反应的速率逐渐增大, 之
后,CO的浓度保持不变,逆反应的速率保持不变。
14.(2024·福建·高考真题) 是制造多晶硅的原料,可由 和 耦合加氢得到,相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)生成 的总反应:
Ⅳ.
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时:
①压缩平衡体系体积,重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为 。(填标号)
a. b. c. d.
②反应温度升高不利于提高平衡时产物 选择性的原因是 。
(3)在压强为 的恒压体系中通入 和 ,达到平衡时,气体组分的物质的量分数随温度
变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知: 为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的
量分数×总压。
①图中n代表的组分为 。(填化学式)
② 时,反应Ⅲ的平衡常数 。(列出计算式)③ 时, 的平衡转化率为f,消耗硅的物质的量为 。(列出计算式)
(4) 下、其他条件相同时,用 和 分别催化上述反应,一段时间内 的转化率如下表
所示。(产物 选择性均高于98.5%)
催化剂
的转化率/% 7.3 14.3 22.3
①使用不同催化剂时,反应Ⅳ的 催化剂 催化剂(填“>”“<”或“=”);反应Ⅳ的活化
能: 催化剂 催化剂(填“>”“<”或“=”)。
②使用 催化剂,初始投料 该段时间内得到 ,则 的选择性
。(列出计算式)
【答案】
(1)
(2)bc 因 ,升温反应 向逆反应方向进行, 的产量反而减小
(3) 或
(4)= >
【详解】(1)根据盖斯定律可知, 。
故答案为:-80。
(2)①压缩平衡体系体积,相当于增大压强,重新达到平衡后,对于反应 ,除压强对反应I无影
响,对 的反应都是平衡向正反应方向移动,因此 和 的量增大;因 、
,升温反应 向逆反应方向进行,反应 向正反应方向进行, 的产量反而减小。
故答案为:bc;因 ,升温反应 向逆反应方向进行, 的产量反而减小。
(3)在压强为 的恒压体系中通入 和 ,①根据反应 可知,温度升高反应 和
向正反应方向进行,产物含量增加,结合图可知n为HCl,m为 ;② 时按照反应 进行:
,由图中可知道平衡时 ,
, ,则 ;③ ,1mol的平衡转化率为f,则转化的 为fmol,剩余的 为( )mol,平衡时的物质与物质的量分数分别
为: x、 z和 y,设平衡时混合物的总物质的量为Mmol,则可以根据剩余的
计算出M, mol,再计算出 、
,根据硅原子守恒,消耗硅的物质的量=平衡物质中硅的总物质的
量-起始时的1mol , 或者消耗硅的物质的量=
平衡物质中 和 物质的量之和-消耗的fmol ,
。
故答案为: ; ; 或 。
(4)①使用不同催化剂时,反应 的 催化剂与 催化剂相比较,由于反应热只和反应物
的始态与生成物的终态有关,与催化剂无关,所以 催化剂= 催化剂;根据表中数据,在
相同单位时间内, 作催化剂 的转化率为7.3%、 作催化剂 的转化率为22.3%,由此可以
得出 作催化剂时活化能更低,效率更高,则反应 的活化能: 催化剂 催化剂;②根据反
应 : ,初始投料 该段时间内得到 ,列式
,得出生成 所消耗的 的物质的量
,根据表的转化率可知所消耗的 的总物质的量为 ,最后根据公式
。
故答案为:=;>; 。
15.(2024·山东·高考真题)水煤气是 的主要来源,研究 对 体系制 的影响,涉及主要反
应如下:回答下列问题:
(1) 的焓变 (用代数式表示)。
(2)压力p下, 体系达平衡后,图示温度范围内 已完全反应, 在 温度时完全分
解。气相中 , 和 摩尔分数随温度的变化关系如图所示,则a线对应物质为 (填化学式)。
当温度高于 时,随温度升高c线对应物质摩尔分数逐渐降低的原因是 。
(3)压力p下、温度为 时,图示三种气体的摩尔分数分别为0.50,0.15,0.05,则反应
的平衡常数 ;此时气体总物质的量为 ,则 的
物质的量为 ;若向平衡体系中通入少量 ,重新达平衡后,分压 将 (填
“增大”“减小”或“不变”), 将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】
(1) + +
(2) 当温度高于T, 已完全分解,只发生反应Ⅱ,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,所以
1
的摩尔分数减小。
(3) 0.5 不变 不变
【详解】(1)已知三个反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
设目标反应 为Ⅳ,根据盖斯定律,Ⅳ=Ⅰ +Ⅱ+Ⅲ,所以
+ + 。(2)图示温度范围内 已完全反应,则反应Ⅰ已经进行完全,反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应,从开始到
T,温度不断升高,反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动,依据反应Ⅱ, 量减小,摩尔分数减小, 量升高,摩尔分
1
数增大,且二者摩尔分数变化斜率相同,所以a曲线代表 的摩尔分数的变化,则c曲线代表 的摩尔
分数随温度的变化,开始到T, 的摩尔分数升高,说明在这段温度范围内,反应Ⅲ占主导,当温度高
1
于T, 已完全分解,只发生反应Ⅱ,所以 的摩尔分数减小。
1
(3)①压力p下、温度为 时, 、 、 和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05,则HO(g)的摩尔分
2
数为: ,则反应 的平衡常数
;
②气体总物质的量为4.0mol,则H、CO、CO、HO(g)的物质的量依次为2mol、0.6mol、0.2mol、
2 2 2
1.2mol,设反应Ⅰ生成CO和H 物质的量都为xmol,反应Ⅱ消耗CO物质的量为ymol、生成H 物质的量
2 2
为ymol,则x+y=2、x-y=0.6,解得x=1.3、y=0.7,反应Ⅱ生成CO 物质的量为0.7mol,反应Ⅲ消耗CO 物
2 2
质的量为0.7mol-0.2mol=0.5mol,则由反应Ⅲ知,此时CaCO (s)物质的量为0.5mol;
3
③若向平衡体系中通入少量 ,重新达平衡后,反应 的K= ,温
p
度不变,K 不变,则分压 不变;将反应Ⅰ-反应Ⅱ得C(s)+CO(g)=2CO(g),温度不变,该反应的
p 2
K= 不变,则 不变。
p
【策略1】掌握化学反应速率的计算公式及影响因素
1.常用表示方法及计算
(1)表达式:v(A)==,单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量(均取正值);
(2)单位:mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1
(3)注意事项:
①浓度变化只适用于气体和液体中的溶质,不适用于固体和纯液体;
②v指某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值;
③化学反应速率在一定条件下,也可以用其他物理量表示。如单位时间内气体体积变化、压强变化、
颜色变化、固体质量变化等。
(4)用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,反应速率之比等于化学方程式中各物质的
化学计量数之比。例如,对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= m ∶ n ∶ p ∶ q 。
2.化学反应速率大小的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
(2)单位统一后,换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
(3)也可以直接比较化学反应速率与化学计量数的比值。
即对于一般反应aA+bB===cC+dD,比较与,若>,则A表示的反应速率比B的大。
3.影响化学反应速率的因素
(1)内因(主要因素):反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H 反应的速率
2
大小关系为F>Cl>Br >I ,镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。
2 2 2 2
(2)外因(只改变一个条件,其他条件不变)
增大反应物浓度,反应速率加快,反之减慢。浓度对化学反应速率的影响的注意
事项:
(1)固体和纯液体的浓度可视为常数,改变其物质的量,对反应速率无影响,但要
注意水对溶液的稀释作用。
(2)固体物质的反应速率与接触面积有关,颗粒越细,表面积越大,反应速率就越
浓度 快。
(3)若某物质的浓度变化改变了其性质,反应实质可能发生改变,要具体分析反应
速率的变化(如铁与稀硫酸反应,在一定浓度范围内反应速率与浓度有关,但常温
下铁遇浓硫酸钝化)。
(4)对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应
速率的改变。
对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,反之减慢。压强对化学反应
速率的影响注意事项:
压强影响反应速率适用于有气体参加的化学反应,压强改变反应速率的实质是通
过改变物质浓度引起的,若压强的改变没有导致浓度发生变化,则反应速率不
变。
对于有气体参与的反应,有如下三种类型:
压强 (1)恒温时
①体积减小→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。
②体积增大→压强减小→气体反应物浓度减小→反应速率减小。
(2)恒温恒容时
①充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。
②充入“惰性气体”→总压强增大→反应物浓度不变→反应速率不变。(3)恒温恒压时
充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。
升高温度,反应速率加快,反之减慢。无论是吸热反应还是放热反应,升高温
度,反应速率均加快,但增大的倍数可能不同。
温度
温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制,不论是吸热反应还是放热反
应,升高温度都能增大化学反应速率,故不能认为升高温度只会增大吸热反应的
反应速率。
使用催化剂,能改变化学反应速率,且正、逆反应速率的改变程度相同。催化剂
对反应速率的影响注意事项:
催化剂
** 错误的表达式 **固体表面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与
其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。
** 错误的表达式 **反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能增
大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。
其他因素
** 错误的表达式 **形成原电池:可以增大氧化还原反应的反应速率。
④其它方法:光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨,均是行
之有效的改变化学反应速率的方法(块状)。
4.从活化分子、有效碰撞角度分析外界条件对反应速率的影响单位体积内
条件改变 有效碰撞次数 化学反应速率
活化分子
分子总数 活化分子数
百分数
增大反应
增加 增加 不变 增加 增大
物浓度
增大压强 增加 增加 不变 增加 增大
升高温度 不变 增加 增加 增加 增大
加催化剂 不变 增加 增加 增加 增大
【策略2】掌握化学平衡状态及其移动影响因素
1.化学平衡状态的判断
(1)动态标志:v =v ≠0
正 逆
①同一物质(两种表述):v =v 、断键数=成键数。
正 逆
②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。
如aA+bB cC+dD,=时,反应达到平衡状态。
(2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的(即变量),当其“不变”时反应就达到平衡状态。
A. 混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、百分含量(体积分数、质量分数)、转化率、
颜色(某组分有颜色)等会随时间变化而变化,为变量,当其不随时间而改变时,反应达到平衡。
B. 绝热体系中温度为变量,当其不随时间而改变时,反应达到平衡。
C. M、ρ、p 等,不一定为变量,要根据不同情况进行判断:
总注:若有非气体物质参与反应,无论Δn(g)是否等于0,M、ρ均为变量,若其恒定不变,则化学反应
达到平衡状态。
mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g),若A为固体或液体,则 是否是平衡状态
混合气体的平均摩尔质量一定 平衡
混合气体的密度一定 平衡
(3)常见的判断依据:以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例
类型 判断依据 是否是平衡状态
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定 平衡
混合物体系中各
成分的含量
③各气体的体积或体积分数一定 平衡
④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡
①在单位时间内消耗了 m molA 同时生成 m molA,即
平衡
正、逆反应 v(正)=v(逆)②在单位时间内消耗了 n molB 同时消耗了 p molC,则
平衡
v(正)=v(逆)
速率的关系 ③在单位时间内生成 n molB,同时消耗了 q molD,因均指
不一定平衡
v(逆)
④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆) 不一定平衡
①m+n≠p+q时,总压强一定 (其他条件一定) 平衡
压强
②m+n=p+q时,总压强一定 (其他条件一定) 不一定平衡
混合气体平均相 ① 一定时,只有当m+n≠p+q时 平衡
对分子质量
② 一定时,但m+n=p+q时 不一定平衡
温度 任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时 平衡
颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 平衡
恒温恒容时,密度一定 不一定平衡
体系的密度 恒温恒压时,若m+n≠p+q,则密度一定时 平衡
恒温恒压时,若m+n=p+q,则密度一定时 不一定平衡
2.影响化学平衡的因素
(1)若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响,结果如下:
改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向
增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动
浓度
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动
增大压强 向气体分子总数减小的方向移动
反应前后气体体积改
压强 变
减小压强 向气体分子总数增大的方向移动
(对有气体参加的反应)
反应前后气体体积不
改变压强 平衡不移动
变
升高温度 向吸热反应方向移动
温度
降低温度 向放热反应方向移动
催化剂 同等程度改变v 、v ,平衡不移动
正 逆
(2)外界条件对化学平衡影响的图示分析
①浓度对化学平衡的影响a.当反应体系中存在固体或纯液体物质时,可认为其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,
故改变这些固体或纯液体的量,对化学平衡没影响。如:反应C(s)+HO(g) CO(g)+H(g)增加或移去一
2 2
部分炭固体,化学平衡不移动。
b.同等程度地改变反应气体混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
c.在溶液中进行,如果稀释溶液(加水),反应物浓度减小,生成物浓度也减小,v 减小,v 也减
正 逆
小,但减小的程度不同,总的结果是使化学平衡向反应方程式有关化学计量系数之和大的方向移动。
②压强对化学平衡的影响
a.改变压强,相当于改变体积,也就相当于改变浓度。
b.若反应前后气体体积无变化,改变压强,能同时改变正、逆反应速率,v(正)=v(逆),平衡不移
动。如H(g)+I(g) 2HI(g)。
2 2
c.压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压强变化。若平衡混合物的体积不变,而加入“惰
性气体”,虽然总压强变化了,但平衡混合物的浓度仍不变,反应速率不变,平衡不移动;若保持总压强
不变加入“惰性气体”,此时增大了体系体积,这就相当于降低了平衡体系的压强,平衡向气体体积增大
的方向移动。
对于反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),若m+n>p+q,则图像对应图1、图2;若m+n=p+
q,则图像对应图3、图4。③温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反
应方向移动。
a.升高温度,不管是吸热还是放热方向,反应速率均增大,但吸热方向速率增大的倍数大于放热方向
速率增大的倍数,使v(吸热)>v(放热),故平衡向吸热方向移动。
b.只要是升高温度,新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值;反之则小。
v-t图像[以N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH<0为例]如下:
2 2 3
④催化剂对化学平衡的影响
催化剂对化学平衡移动无影响。V-t图像[以N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH<0为例]如下:
2 2 3
t 时刻,加入催化剂,v′ 、v′ 同等倍数增大,则v′ =v′ ,平衡不移动。
1 正 逆 正 逆
(3)勒夏特列原理
①内容:如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减
弱这种改变的方向移动。本原理也称为化学平衡移动原理。
②适用范围:适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等),非平衡状态不能用此来分析。
③平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响,而不是“消除”外界条件的影响,更不是“扭转”外
界条件的影响。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――――――――→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
4.平衡转化率的分析与判断方法
(1)反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)的转化率分析
①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比,达到平衡后,它们的转化率相等。
②若只增加A的量,平衡正向移动,B的转化率提高,A的转化率降低。
③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度,等效于压缩(或扩大)容器容积,气体反应物的转化
率与化学计量数有关。
(2)反应mA(g) nB(g)+qC(g)的转化率分析
在T、V不变时,增加A的量,等效于压缩容器容积,A的转化率与化学计量数有关。
增大c(A)
【策略3】熟练化学平衡常数(Kc、Kp)、速率常数及相关计算
1.化学平衡常数的含义及应用
(1)对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
①浓度商:在任意时刻的,通常用Q表示。
②化学平衡常数:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度
幂之积的比值是一个常数,用符号K表示:K=,固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表
达式中。
(2)意义及影响因素
K值只受温度的影响,与物质的浓度、压强等的变化无关。
影响因素 内因 反应物本身的性质ΔH<0,K值减小
外因 温度升高
ΔH>0,K值增大
提醒:
①K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
②K值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度,不能预示反应达到平衡所需要的时
间。
③当K>105时,可以认为反应进行完全。
(3)应用
①根据浓度商与平衡常数的大小关系,可以判断化学平衡移动的方向:
当Q
K时,反应向逆反应方向进行,直至达到新的平衡状态。
②判断可逆反应的反应热
(4)化学平衡常数和转化率的有关计算
“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时,要注意准确地列出起始量、变化
量、平衡量,按题目要求进行计算,同时还要注意单位的统一。
对以下反应: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 mol,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 a-mx b-nx px qx
①平衡常数:K=。
②A的平衡浓度:c(A)= mol·L-1。
③A的转化率:α(A)=×100%,α(A)∶α(B)=∶=。(转化率=×100%=×100%)
④A的体积分数:φ(A)=×100%。
(某组分的体积分数=×100%)
⑤平衡混合物中某组分的百分含量=×100%。
⑥平衡压强与起始压强之比:=。
⑦混合气体的平均密度:ρ = g·L-1。
混
⑧混合气体的平均摩尔质量:M= g·mol-1。
⑨生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越
高,产率越大。
产率=×100%。
2.压强平衡常数(K )
p
(1)对于一般可逆反应mA+nB pC+qD,当在一定温度下达到平衡时,其压强平衡常数K =,其中
p
p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压,平衡分压计算方法如下:
某气体的分压=总压p(总)×该气体的物质的量分数(或体积分数)。
p(总)=p(A)+p(B)+p(C)+p(D);
(2)两种K 的计算模板:
p
模板一 模板二
①平衡总压为p ②刚性容器起始压强为p,平衡转化率为α。
0 0
N(g) + 3H(g) 2NH (g) 2NO (g) NO(g)
2 2 3 2 2 4
n(平) a b c p(始) p 0
0
p(分压) p p p Δp pα pα
0 0 0 0 0
K = p(平) p-pα pα
p 0 0 0
K =
p
3.速率常数与平衡常数的计算
(1)速率常数含义
速率常数(k)是指在给一定温度下,反应物浓度皆为1 mol·L-1时的反应速率。在相同的浓度条件下,
可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比,而速率常数是其比例常数,在恒温条件下,速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此,可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
(2)速率方程
一定温度下,化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于基元反应(能够一步完成的反应):aA+bB===gG+hH,则v=kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。如
①SO Cl SO +Cl v=kc(SO Cl)
2 2 2 2 1 2 2
②2NO 2NO+O v=kc2(NO )
2 2 2 2
③2H+2NO N+2HO v=kc2(H )·c2(NO)
2 2 2 3 2
(3)速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的,速率常数是温度的函数,通常反应速率常数越大,反应进行的
越快。同一反应,温度不同,速率常数将有不同的值,但浓度不影响速率常数。
(4)相同温度下,正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应:aA(g)+bB(g) gG(g)+hH(g)
v(正)=k ·ca(A)·cb(B);
正
v(逆)=k ·cg(G)·ch(H)
逆
平衡常数K==
反应达平衡时,v =v ,故K=。
正 逆
【策略4】牢固掌握化学反应速率与平衡的图像分析
1.瞬时速率—时间图像
(1)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率—时间图像的曲线出现
不连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。如图:
t 时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
1
(2)常见含“断点”的速率-时间图像分析
图像升高 降低 升高 降低
温
t 1 时刻 度 正反应为放热反应 正反应为吸热反应
所改变
增大 减小 增大 减小
的条件 压
强
正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应
(3)“渐变”类速率-时间图像
图像 分析 结论
t 时v′ 突然增大,v′ 逐渐增
1 正 逆
大;v′ >v′ ,平衡向正反应方 t 时其他条件不变,增大反应物的浓度
正 逆 1
向移动
t 时v′ 突然减小,v′ 逐渐减
1 正 逆
小;v′ >v′ ,平衡向逆反应方 t 时其他条件不变,减小反应物的浓度
逆 正 1
向移动
t 时v′ 突然增大,v′ 逐渐增
1 逆 正
大;v′ >v′ ,平衡向逆反应方 t 时其他条件不变,增大生成物的浓度
逆 正 1
向移动
t 时v′ 突然减小,v′ 逐渐减
1 逆 正
小;v′ >v′ ,平衡向正反应方 t 时其他条件不变,减小生成物的浓度
正 逆 1
向移动
2.全程速率—时间图像
(1)Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化如图所示
AB段:Zn与盐酸的反应是放热反应,使溶液的温度升高,化学反应速率逐渐增
大。
BC段:随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,化学反应速率逐渐减小。
(2)HC O 溶液中加入酸性KMnO 溶液,随着反应的进行,反应速率随时间的变化如图所示
2 2 4 4
反应方程式 2KMnO +5HC O+3HSO ===K SO +2MnSO +10CO↑+8HO
4 2 2 4 2 4 2 4 4 2 2AB段:反应产生的Mn2+对该反应起催化作用。
BC段:随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,化学反应速率逐渐减小。
3.物质的量(或浓度)—时间图像
例如:某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图像得出的信息
①X、Y是反应物,Z是生成物。
②t s时反应达到平衡状态,X、Y并没有全部反应,该反应是可逆反应。
3
③0~t s时间段:Δn(X)=n-nmol,Δn(Y)=n-nmol,Δn(Z)=nmol。
3 1 3 2 3 2
(2)根据图像可进行如下计算
①某物质的平均速率、转化率,如v(X)= mol·L-1·s-1;Y的转化率=×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比,X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n-n)∶(n-n)∶n。
1 3 2 3 2
4.含量—时间—温度(压强)图像
(1)识图技巧
分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。
②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。
③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。
(2)应用举例
C%指生成物的质量分数,B%指反应物的质量分数。【技法解读】
“先拐先平,数值大”,即曲线先出现拐点的首先达到平衡,反应速率快,以此判断温度或压强的高
低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
5.“A的转化率(或C的含量)-温度-压强”四种图像
以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH=Q kJ·mol-1为例
m+n>p+q,ΔH>0 m+np+q,ΔH<0 m+n
0
【技法解读】
解答时应用“定一议二”原则,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变量的关系。
通过分析相同温度下不同压强时,反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究,压强增大,A
的转化率增大,平衡正向移动,则正反应为气体体积减小的反应,图丙中任取横坐标一点作横坐标垂线,
也能得出相同结论。
通过分析相同压强下不同温度时,反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的
热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究,温度升高,A的转化率减小,平衡逆向移动,则正反应为放热
反应,图乙中任取横坐标一点作垂线,也能得出相同结论。
6.速率—温度(压强)图
解题方法:曲线的意义是外界条件(温度、压强)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点
是平衡状态,压强增大(或温度升高)后正反应速率增大得快,平衡正向移动.
v-P图像:交点即为平衡状态,当压强增大,v >v ,表明平衡正向移动,正反应为气体体积减小的反
正 逆
应。
v-T图像:交点即为平衡状态,当温度升高,v >v ,表明平衡正向移动,正反应为吸热反应。
正 逆
7.“点-线-面”三维度分析特殊平衡图像
(1)对于化学反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),如图所示:M点前,表示从反应开始,v >v ;
正 逆
M点恰好达到平衡;M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,
平衡左移,故正反应ΔH<0。
(2)对于化学反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方
(E点),A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量,所以E点满足v >v ;同理,L线的右下
正 逆
方(F点)满足v <v 。
正 逆
8.化工生产中的复杂图像分析除通过图像获取有用信息和对获取的信息进行加工处理外,还需注意以下4点:
(1)曲线上的每个点是否都达到平衡
往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断,如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理,只有
达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。
如图中虚线表示单位时间内A的产率随温度的升高先增大后减小,先增大的原因是P点之前反应尚未
达到平衡,随温度的升高,反应速率增大,故单位时间内A的产率增大。
(2)催化剂的活性是否受温度的影响
不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说,催化剂的活性在一定温度下最高,低
于或高于这个温度都会下降。
如图,250~300 ℃时,温度升高而B的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时,催化剂的催化效
率降低。
(3)不同的投料比对产率也会造成影响
可以采用定一议二的方法,根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改
变投料比时平衡移动的方向进行判断,确定反应的吸放热或系数和的大小。
如图,对于反应2CO(g)+6H(g) CHOCH (g)+3HO(g)。
2 2 3 3 2当投料比一定时,温度越高,CO 的转化率越低,所以升温,平衡左移,正反应为放热反应。若温度
2
不变,提高投料比[n(H )/n(CO)],则提高了二氧化碳的转化率。
2 2
(4)考虑副反应的干扰或影响
往往试题会有一定的信息提示,尤其温度的改变影响较大。
1.(2024·四川绵阳·一模)将 和 按物质的量之比为 通入某刚性密闭容器中发生反应:
,平衡状态时 的体积分数与温度、气体总压强的关系如
图所示。下列说法错误的是
A.该反应 B.a点反应速率大于b点
C.无法计算a点的压强平衡常数 D. 不再变化时反应达到平衡状态
【答案】C
【详解】A.由图知,温度升高,CHOH的体积分数减小,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,
3
,A正确;
B.由于该反应是一个分子数减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,CHOH的体积分数增
3
大,如图可知,a点压强大于b点,a、b两点温度相同,压强越大,反应速率越大,则a点反应速率大于b点,B正确;
C.由于a、b两点的温度相等,故压强平衡常数相等,b点的总压已知,CHOH的体积分数已知,故能求
3
出压强平衡常数,即可得到a点的压强平衡常数,C错误;
D.随着反应的进行, 减小, 增大, 不再变化时反应达到平衡状态,D正确;
故选C。
2.(2025·四川·一模)下列实验及原理正确的是
A.将 通入酸性 溶液中,溶液褪色,证明 有漂白性
B.向 溶液中滴入 溶液,产生白色沉淀,证明发生了双水解反应
C.冷却装有 的密闭烧瓶,瓶内颜色变浅,证明反应 的
D.向煮沸的NaOH溶液中滴加几滴饱和的 溶液,继续加热一会儿,可得 胶体
【答案】C
【详解】A.将 通入酸性 溶液中,溶液褪色,是因为二氧化硫具有还原性,被酸性高锰酸钾氧
化,与其漂白性无关,A错误;
B.向 溶液中滴入 溶液,产生白色沉淀,是因为发生离子反应
,与双水解无关,B错误;
C.反应 降温后气体颜色变浅,说明降温平衡正向移动,则正反应为放热反应,C正
确;
D.向煮沸的NaOH溶液中滴加几滴饱和的 溶液,直接产生氢氧化铁沉淀,D错误;
故选C。
3.(2025·山西·模拟预测)在刚性容器中,充入 的 ,发生如下反应
主反应:
副反应:
催化反应相同时间,测得 的转化率和 的选择性[ 选择性 ]
随温度变化如图所示(温度为700°C时,反应恰好达到首次平衡)。下列说法错误的是A.主反应:正反应活化能>逆反应活化能
B. 点对应条件下,甲醛速率:
C.高于600℃,催化剂对副反应的选择性可能提高
D.700℃, 的平衡浓度为 (甲醛选择性值近似取 )
【答案】D
【详解】A.主反应为吸热反应,吸热反应正反应的活化能较大,A项正确;
B.根据题意可知,温度为700°C时,反应恰好达到首次平衡,则X 点还未达到平衡,因此甲醛的正反应
速率较大,B项正确;
C.温度高于600°C,甲醛的选择性降低,故推测高于600°C,催化剂对副反应 的选择性可能提高,C 项
正确;
D.根据题中数据可知,主反应消耗的甲醇为0.5mol/L×60% 0.1mol/L, 副反应消耗的甲醇
为0.5mol/L×60%-0.1mol/L=0.2mol/L,据此列出各物质浓度的变化量如下;
,平衡时,c(H)=0.1mol/L+0.4mol/L=0.5mol/L,D项
2
错误;
故选D。
4.(2024·陕西西安·三模)将一定量的固体 置于 容积不变的密闭容器中,在一定温度下加入催
化剂后发生下列反应:① ;② 。反应经过
后达到了平衡状态,测得 , ,下列说法正确的是A. 的分解率为
B.此温度下反应①平衡常数
C.在上述平衡体系中再加入少量的 ,再次达到平衡后 将减小
D.若温度不变,体积缩小为原来的一半, 不变
【答案】B
【详解】A. , ,根据S元素守恒,说明反应①生成 的浓度为
, 的分解率为 ,故A错误;
B.此温度下反应①平衡常数K= ,故B正确;
C. 是固体,固体物质对平衡无影响,在上述平衡体系中再加入少量的 ,平衡不移动,
不变,故C错误;
D.由方程式可知,反应①的平衡常数K=c(SO)= 0.4mol/L,若温度不变,体积缩小为原来的一半,再次达
3
到平衡时,反应①和②的平衡常数不变,则平衡时三氧化硫和二氧化硫的浓度不变,二氧化硫的物质的量
为原平衡的 ,故D错误;
故选:B。
5.(2025·重庆·一模)向体积均为 的Ⅰ、Ⅱ两个分别是恒温、绝热的恒容密闭容器中分别充入
和 ,一定条件下发生反应: ,两个容器的压强随时间的变化曲线如
下图所示。下列说法正确的是
A.反应物 的平衡转化率:容器Ⅱ一定大于容器Ⅰ
B.Ⅰ、Ⅱ两个容器达到平衡时,平衡常数 一定大于
C. 内,容器Ⅰ中
D. 、 、 三点的化学反应速率:【答案】C
【分析】由题图可知,Ⅱ压强升高后又逐渐减小,应是反应放热导致压强增大,随反应的进行,反应向气
体体积减小的方向进行,压强减小,故Ⅱ是绝热容器,且该反应为放热反应。因Ⅱ是绝热容器,Ⅰ为恒温
容器,故开始反应后,两容器的温度.容器Ⅱ中温度高于容器Ⅰ。
【详解】A.容器Ⅱ中温度高于容器Ⅰ,则 ,起始物质的量相同,则Ⅱ中 的平衡转化率小,A错
误;
B.容器Ⅱ中温度高于容器Ⅰ,则 ,B错误;
C.从方程式看,容器减少压强,就是 减少的压强,故容器Ⅰ中 减少的压强为 ,容器
Ⅰ中 ,C正确;
D.x与z相比,压强相等但z点温度高;x与y相比,温度相等但x点压强大,反应速率 ,D错
误;
答案选C。
6.(2025·河北·模拟预测)某温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.活化能:
B.0~4s内反应Ⅰ的平均速率
C.升高温度,反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大,平衡转化率均升高
D.体系内气体的平均摩尔质量不再变化,则反应达到新平衡
【答案】B
【详解】A.由图可知,反应开始一段时间内Y的浓度变化快,Z的浓度变化慢,故反应①活化能低,反
应②活化能高,即 ,A错误;B.由题干图像信息可知,4s末时Y为0.8mol/L、Z为0.2mol/L,即0~4s内X减少了0.8+0.2=1.0mol/L,故
0~4s内反应Ⅰ的平均速率 ,B正确;
C.升高温度,反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大,由题干信息可知,两个反应均为放热反应,则升高温度平衡逆
向移动,故平衡转化率均减小,C错误;
D.由题干信息可知,两个反应前后气体的系数均保持不变,即反应体系中气体的总物质的量一直不变,
混合气体的质量不变,即体系内气体的平均摩尔质量一直保持不变,故体系内气体的平均摩尔质量不再变
化,不能说明反应达到新平衡,D错误;
故答案为:B。
7.(2025·山东·模拟预测)一定温度下,在恒温恒容容器内发生反应: ,实
验测得的数据如下表:
时间/s 0 500 1000 1500 2000 2500 3000
5.00 3.52 2.40 1.75 1.23 0.87 0.61
下列说法错误的是
A.向容器中通入氧气,平衡逆向移动,K不变
B. 时, 分解的平均反应速率为
C. 时,生成 的瞬时反应速率为
D.该反应的速率常数
【答案】C
【详解】A.一定温度下,在恒温恒容容器内发生反应: ,向容器中通入氧
气,平衡逆向移动,温度不变,K不变,A正确;
B. 时, 分解的平均反应速率为 = ,B正确;
C.0- 时,生成 的平均反应速率为 ,不能计算
时,生成 的瞬时反应速率,C错误;
D.该反应的反应物只有 且系数为1,则 ,该反应的速率常数 ,D正
确;故选C。
8.(2024·广东韶关·一模)用 将 转化为 ,反应方程式:
。一定条件下测得反应过程中 的实验数据如下。下列说法正确的是
0 2 4 6
0
A. 的反应速率小于 的反应速率
B.其他条件不变,增大压强可以提高 转化率
C. 用 表示的反应速率为
D.平衡常数
【答案】B
【详解】A. 氯气的浓度增大1.8mol/L, 氯气的浓度增大1.7mol/L, 的反应速率
大于 的反应速率,故A错误;
B.正反应气体系数和减小,其他条件不变,增大压强平衡正向移动,可以提高 转化率,故B正确;
C. 用 表示的反应速率为 ,故C错误;
D.正反应放热,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,平衡常数 ,故D错误;
选B。
9.(2025·河北·模拟预测)在一定条件下,向容积是 的密闭容器中充入L、M气体,发生反应:
,L、M、R三种气体的物质的量变化随反应时间的变化曲线如图所示,
平衡时,Q的浓度为 ,则下列说法中正确的是
A.化学方程式中B.平衡时,L和M的转化率最大,转化率之比为
C.前 内用L表示的化学反应速率为
D.平衡时压强和初始压强之比为
【答案】D
【分析】由图可知,10s末反应达到平衡时,生成2.4mol R、Q的浓度为0.4mol/L,由题意可建立如下三段
式:
【详解】A.由三段式数据可知,M与Q的变化量之比与计量数之比为:3:x=2.4:0.8,解得x=1,故A
错误;
B.由图可知,10s反应达到平衡时,L的物质的量为0.4mol、M的物质的量为0.6mol,则L的转化率为
%=80%,M的转化率为 %=80%,L与M的转化率之比为 ,故B错误;
C.由图可知,10s反应达到平衡时,L的物质的量为0.4mol,则10s内L的化学反应速率为
,故C错误;
D.由图可知,起始混合气体的物质的量之和为5mol,10s反应达到平衡时混合气体的物质的量之和为
4.2mol,则由平衡时压强与初始时压强之比等于气体的物质的量之比可知,平衡时压强和初始压强之比为
4.2mol:5mol=21:25,故D正确;
故选D。
10.(2024·陕西榆林·一模)一定温度下,向容积一定的密闭容器中通入一定量的 ,在某催化剂表面
上发生反应的方程式为: ,实验测得催化剂表面积变化时, 的浓
度与时间变化的关系如下表所示,下列说法正确的是
编号 表面积 0 20 40 60 80
①
②
A.实验①, ,
B.实验②,在 时达到化学平衡状态C.实验①、②说明,相同条件下增加催化剂的表面积,使反应速率增大
D.若将实验①的反应温度升高,该反应的平衡常数
【答案】C
【详解】A.实验①,由表格中数据可知, ,平均反应速率
,故A错误;
B.根据表格中的数据可知,实验②,60min时A浓度为的1.9mol/L,80min时A浓度为1.8mol/L,A的浓
度不变时说明达到平衡状态,但此变化并不能说明A的浓度不再改变,因此不能说明在80min时达到化学
平衡状态,故B错误;
C.实验①,催化剂表面积为 ,根据表格中数据可知, , ,实验
②,催化剂表面积为 ,根据表格中数据可知, ,
,可知相同条件下增加催化剂的表面积,使反应速率增大,故
C正确;
D.根据表格的数据可知,实验①中60min、80min时A的浓度均为0.8mol/L,说明60min时反应已经达到
平衡,列出三段式为:
上述条件下该反应的平衡常数 ,该反应为放热反
应,升高温度,平衡逆向移动,因此 ,故D错误;
故答案选C。
11.(2024·河南郑州·一模)汽车尾气通过三元催化剂高效处理废气,发生反应为
。一定温度下,在恒容密闭容器中充入 发生上
述反应,测得 的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是A. 时正反应速率大于逆反应速率
B. 内 的转化率
C.当 消耗速率等于 消耗速率一半时到达 对应状态
D. 内 平均速率
【答案】C
【详解】A.由图可知, 时反应没有达到平衡,向正方向进行,故正反应速率大于逆反应速率,A正
确;
B.由图可知, 内 的转化率为 ,根据转化率定义, 、 起始投料相
等、化学计量数相同,则它们转化率相等,B正确;
C. 达到平衡状态,此时 消耗速率等于 消耗速率的2倍,C错误;
D.由图可知, 内 平均速率 ,在相同时间内, 的平均速率是
的一半, ,D正确;
答案选C。
12.(2024·浙江温州·一模)1200℃下,将2.00molCaCO (s)置于1.0L真空密闭容器中,发生反应:
3
ⅰ.
ⅱ.
tmin时,达到平衡状态,测得O 的体积分数为20%。下列说法不正确的是
2
A.若在 下平衡, B.若容器体积为0.5L,平衡时,CO的体积分数为
C.平衡时, D.
【答案】C
【详解】A.由题干信息可知, 该反应正反应是一个吸热反应,
即降低温度平衡逆向移动,K减小,故若在 下平衡, ,A正确;
B.由题干信息可知, K=c(CO)=0.5,即容器的体积不影响CO 的浓度,则
2 2
若容器体积为0.5L,平衡时,CO 的浓度不变,O 体积分数为20%,则CO的体积分数为 ,B正确;
2 2C.由题干信息可知, K=c(CO)=0.5,即平衡时,c(CO)=0.5mol/L,根据
2 2
O 的体积分数为20%,CO的体积分数为40%,CO 的体积分数为40%,
2 2
故有:2x=0.5,则a=0.5+2x=0.5+0.5=1.0,即CaCO 分解生
3
成的CO 的物质的量浓度为:1.0mol/L,则 ,C错误;
2
D.由C项分析可知,tmin时O 的浓度为0.25mol/L,故 ,D正
2
确;
故答案为:C。
13.(2025·河南·模拟预测)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成 羟基磺酸钠(Q),正、逆反应
速率可以表示为 和 和 分别为正,逆反应的速率常数, 和 分别为
正,逆反应的活化能。 与 关系如图所示。下列说法正确的是
A. B.升高温度,平衡逆向移动
C.达到平衡时 D.加入催化剂可以提高N的平衡转化率
【答案】B
【分析】从 与 关系图所示,随着温度升高, 逐渐增大,且 增大更多,说明升高温度,逆反
应速率增加更多,平衡应逆向移动,则该反应正向应为放热反应。【详解】A.该反应为放热反应,所以正反应活化能更小,即 ,A错误;
B.该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B正确;
C.达到平衡时正逆反应速率相等,则有 ,所以 ,C错误;
D.加入催化剂可加快反应速率,但不影响平衡移动,不会提高N的平衡转化率,D错误;
故选B。
14.(2025·河南·模拟预测)已知反应 ,在三
个不同容积的恒容密闭容器中分别充入 与 ,恒温条件下,测得平衡时
的转化率与体系压强如表。
序 平衡转化
温度℃ 容器容积/L 体系平衡压强
号
率
① 200 50%
② 200 70%
③ 350 50%
下列说法错误的是
A.初始反应速率:① ②
B.
C.容器容积:
D.若从实验②的容器中取走部分 , 的转化率不变
【答案】B
【详解】A.容器①和②比较,SiHCl 的平衡转化率②>①,起始量相等,恒温条件,改变的只能是压强,
3
增大压强平衡逆向移动,故p>p,即V②,A正确;
1 2 1 2
B.根据 ,开始物质的量均为3mol,反应①中物质的量为
3mol+1mol×50%=3.5mol,反应②中物质的量为3mol+1mol×70%=3.7mol,物质的量之比为35:37,但体积
不等,故压强之比不等于35:37,B错误;
C.温度升高,平衡正向移动,反应物的平衡转化率增大,容器①和容器③相比,两个反应物的平衡转化
率相等,说明升高温度同时,增大了压强,即p>p,即V”、“<”或“=”)。(2)将 和 按物质的量之比 充入恒压 容器中,在催化剂的作用下发生反应I和Ⅱ,测得
的平衡转化率及 的选择性随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是 。
a.若温度不变,缩小容器体积,达到新平衡后 浓度增大
b.升高温度,反应速率和 的平衡产率一定都增大
c.使用合适的催化剂,可以提高单位时间内 的产量
d.当 时,反应达到平衡
② 后, 的平衡转化率随温度升高而增大的原因是 。
③ 时,反应Ⅱ的平衡常数 (保留3位小数)。
④其他条件相同,若将反应物充入恒压 容器中发生反应, 的选择性随温度的变化与
时变化相似,请在图中画出 之间 的平衡转化率随温度变化曲线 (只作定性描
述)。
【答案】
(1) >(2) 反应I为放热反应,升高温度平衡逆向移动;反应Ⅱ为吸热反应,升高温度平衡正向移动;
后,反应Ⅱ正向移动的程度比反应I逆向移动的程度大,因此 的平衡转化率随温度升高而增大
0.007
【详解】(1)①根据题意可知,由单质生成 、 、 和 的热化学方程式分别
为:
i)
ii)
iii)
根据盖斯定律可知反应I可由反应ii)+ iii)-i)得到,故 ,解得
;
② ,根据图像可知其他条件不变时, 为以温度为变量的一次函数,且该函数的斜率小于
零,因此 ;
(2)①A.温度不变,缩小容器的体积,体系中各气体的浓度均增大,反应I正向移动,达到新平衡后,
浓度变大,A项正确;
B.升高温度,反应速率增大,但反应I平衡逆向移动, 的平衡产率减小,B项错误;
C.使用合适的催化剂,可以加快反应速率,在相同时间内可提高 的产量,C项正确;
D.当反应达到平衡时,各物质的物质的量不再发生变化,故不能确定当 时,反应达到平
衡,D项错误;
答案选AC;
② 后,继续升高温度,对反应II的影响大于反应I,而反应II为吸热反应,温度升高,反应II平衡
正向移动,因此 的平衡转化率随温度升高而增大;
③由图像可知, 时, 的平衡转化率为25%, 的选择性为80%,设反应I中 的转化量为x mol,设反应II中 的转化量为y mol,根据题意列三段式有:
,
,
则 , ,解得 ,
反应Ⅱ为等体积反应,故反应Ⅱ的平衡常数
;
④其他条件相同,若将反应物充入恒压 容器中发生反应,压强较原来降低,反应II平衡不移动,
反应I平衡逆向移动,因此相同温度下, 的平衡转化率小于 时的平衡转化率,故CO 的平衡转化
2
率随温度的变化曲线为: 。
19.(2024·浙江·一模)近年来,氨 作为一种无碳能源吸引了越来越多的关注。
(1)已知 和 的键能如下:
化学键
键能 946 436 390.8
合成氨反应的 。
(2)某新型催化剂作用下,向密闭容器中充入 和 ,在温和条件下合成 ,在催化剂活性
范围内,相同时间内测得体系中 的物质的量与温度、压强的关系如图1所示。① (填“>”、“<”或“=”)。
②对于气相反应,用某组分B的平衡压强 代替物质的量浓度 也可表示平衡常数,记作 ,如
, 为平衡总压, 为平衡系统中B的物质的量分数。温度为 时,该反应的平衡常数
(列出计算式,不需计算结果)。
③投料比一定时,随着温度升高,不同压强下 的物质的量趋向相等,其主要原因是 。
【答案】
(1)
(2)> 或 压强对平衡的影响小于温度对平衡的影响
【详解】(1)反应热 反应物的总键能-生成物的总键能,故
;
(2)①合成氨的反应为正向气体体积缩小的反应,增大压强,平衡正向移动, 的物质的量逐渐减小,
结合图像可知, ;
②根据图像可知Q点处于平衡状态,此时 的物质的量为3mol,p=1.6MPa,列三段式可得:
,则 , ,
,则 ;
③投料比一定时,随着温度升高,不同压强下 的物质的量趋向相等,说明平衡主要受温度的影响,即压
强对平衡的影响小于温度对平衡的影响;20.(2025·重庆·一模)甲醇是一种关键的化学原料,用 和 都可合成甲醇。
(1) 加氢制取甲醇的过程含有以下三个反应。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
① 时,已知 , ,求 的值 (写出推断过程)。
②反应Ⅲ反应历程如图所示,写出生成 决速步骤的化学方程式 ;图中m的值约为
(保留到小数点后2位,已知 )。
(2)甲醇与水蒸气在催化剂作用下可制取 ,一定温度下,在恒容体系中加入 和
,发生反应:Ⅳ. ;Ⅴ.
。
①下列能说明体系一定达到平衡状态的是 (填字母)。
a.
b.体系的压强保持不变
c.混合气体的平均摩尔质量保持不变
d.混合气体的密度保持不变
②测得体系的初始压强为 ,达到平衡时,甲醇的转化率为 , 的分压为 ,则反
应Ⅴ的压强平衡常数 (以平衡分压代替物质的量浓度计算,分压 总压 物质的量分数)。
【答案】(1)反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ,
(2)
【详解】(1)①根据盖斯定律可得反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ,方程式相加则对应平衡常数相乘,可知
;
②活化能越高反应速率越慢,活化能最高时为生成 的决速步骤,由图可知,决速步骤的化学方程
式为 ;由Ⅲ.
可知1mol 和2mol 的总能量与1mol 的总能量之差是
,反应历程图中表示的是1个 分子和2个 分子的总能量与1个 分子的相对能量之差是
meV,则meV= eV ,m的值约为0.94。
(2)①一定温度下,在恒容体系中加入 和 ,发生反应:Ⅳ.
;Ⅴ. ,同时发生两个反应且反应Ⅳ反
应前后气体分子数不同
a. 体系不一定达到平衡状态 ,不符合题意 ;
b.体系的压强保持不变,因反应Ⅳ反应前后气体分子数不同,恒容体系当压强保持不变,说明体系一定
平衡,符合题意 ;
c.混合气体的平均摩尔质量保持不变,因反应Ⅳ反应前后气体分子数不同,反应前后气体物质的量变
化,平均摩尔质量也变,当其不变说明体系一定平衡,符合题意 ;
d.混合气体的密度保持不变,恒容体系气体体积、质量均不变,密度始终不变,当其不变体系不一定达
到平衡状态,不符合题意 ;
故选: ;
②平衡时 的分压为 ,同温同体积条件下,物质的量与压强成正比,则 ,
可得平衡时 ,
;;