南中学案
在含量－T/P曲线中，图像中有三个变量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系(因平衡移动原理只适用于“单因素”的改变)。即确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。
例1 对于合成氨反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol1，下列图像不能
－
正确表示改变条件对平衡影响结果的是 ( )
例2 对于反应2SO2＋O2??2SO3
(1)某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“＝”)。
(2)将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，c(SO3)的变化如下图所示。若在第5分钟将容器的体积缩小一半后，在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度为0.25 mol·L1)。请在下图中画出此变化过程中SO3浓度的变化曲
－
线。
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南中学案
例3 若反应CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g) ΔH<0的逆反应速率与时间的关系如图
所示：
(1)反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，若t2时只改变了一种外界条件，试判断改变的条件可能是________。
(2)若t4时降压，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
对点集训
1．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
( )
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<0
B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像 C．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p1>p2 2． 2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空
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南中学案
气污染的原因之一。
汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)????2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如图所示。据此判断： (1)该反应的ΔH______0(填“>”或“<”)。 (2)在T2温度下，0～2 s内的平均反应速率 v(N2)＝ ____________________________。 (3)当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高
化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2，在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(4)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是______(填代号)。
催化剂
c?X?·c2?Y?
1． 反应物和生成物均为气态的平衡体系，平衡常数表达式为K＝3，有关该平衡
c?Z?·c2?W?
体系说法不正确的是
( )
A．升高温度，该反应平衡常数K的变化无法判断 B．增大压强，W的质量分数减小
C．该反应的化学方程式为3Z(g)＋2W(g)??X(g)＋2Y(g) D．增大X气体浓度，平衡向正反应方向移动
2． 在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
物质 初始浓度/mol·L1 －X 0.1 0.05
Y 0.2 0.05
Z 0 0.1
( )
平衡浓度/mol·L1 －下列说法错误的是
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A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为X＋3Y??2Z，其平衡常数为1 600 C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
3． 一定温度下在体积为5 L的密闭容器中发生可逆反应。
c?CO?·c?H2?
Ⅰ.若某可逆反应的化学平衡常数表达式为K＝。
c?H2O?
(1)写出该反应的化学方程式：______________________________________________。 (2)能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是________(填选项编号)。 A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 B．v正(H2O)＝v逆(H2)
C．容器中气体的密度不随时间而变化 D．容器中总的物质的量不随时间而变化 E．消耗n mol H2的同时消耗n mol CO
Ⅱ.若该密闭容器中加入的是2 mol Fe(s)与1 mol H2O(g)，t1秒时，H2的物质的量为 0.20 mol，到第t2秒时恰好达到平衡，此时H2的物质的量为0.35 mol。
(1)t1～t2这段时间内的化学反应速率v(H2)＝________________________________。 (2)若继续加入2 mol Fe(s)，则平衡____________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，继续通入1 mol H2O(g)再次达到平衡后，H2的物质的量为______ mol。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如下图。t1时改变了某种条件，改变的条件可能是____________________________________。(填写两项)
4． CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前
的研究目标。
(1)250 ℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g)??2CO(g)＋2H2(g)。
平衡体系中各组分体积分数(某一成分占总气体物质的量的百分数)如下表：
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南中学案 物质 体积分数 CH4 0.1 CO2 0.1 CO 0.4 H2 0.4 ①此温度下该反应的平衡常数K＝__________________________________________。 ②已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol1
－
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋2.8 kJ·mol1
－
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol1
－
反应CO2(g)＋CH4(g)??2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝__________________。
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。 ①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示。250～300 ℃时，乙酸的生成速率减小的原因是______________。
②为了提高该反应中CH4的转化率，可能采取的措施是______________。 ③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为____________________。
5．甲醇是一种可作为替代汽油和天然气的清洁燃料，也是一种重要的化工原料。已知：
CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋206.1 kJ·mol1
－
2H2(g)＋CO(g)===CH3OH(l) ΔH2＝－128.3 kJ·mol1
－
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH3＝－483.6 kJ·mol1
－
回答下列问题：
(1)25 ℃时，2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l) ΔH＝________。
(2)目前工业上常用ZnO—Cr2O3作催化剂，在300～400 ℃和2.02×107～3.03×107压强下，用煤气生产甲醇。已知：
①CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g) ②CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g) ③CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g)
K1 K2 K3
则平衡常数K3＝____________(用K1、K2表示)。
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