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新高考版高考化学二轮复习（新高考版） 第1部分 专题突破 专题15 速率常数、平衡常数的分析应用课件PPT
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这是一份新高考版高考化学二轮复习（新高考版） 第1部分 专题突破 专题15 速率常数、平衡常数的分析应用课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了复习目标，核心精讲，步骤3求其他，真题演练，该反应气体，＋137，升高温度，×039MPa，选择合适催化剂等，5或50%等内容，欢迎下载使用。
1.了解速率常数、平衡常数的关系。2.掌握化学平衡常数的计算。
1.化学平衡常数(1)意义：化学平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，反应进行的程度越大。K＞105时，可以认为该反应已经进行完全。K的大小只与温度有关。
(3)依据化学方程式计算平衡常数①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝ 。③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。
3.常用的气体定律同温同体积：p(前)∶p(后)＝n(前)∶n(后)
4.速率常数与化学平衡常数关系的应用温度为T1，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.3 kJ·ml－1，该反应中，正反应速率为v正＝k正c(CH4)·c(H2O)，逆反应速率为v逆＝k逆c(CO)·c3(H2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。已知T1时，k正＝k逆，则该温度下，平衡常数K1＝____；当温度改变为T2时，若k正＝1.5k逆，则T2____(填“>”“＝”或“<”)T1。
解题步骤及过程：步骤1 带入特殊值平衡时v正＝v逆，即k正c(CH4)·c(H2O)＝k逆c(CO)·c3(H2)；步骤2 适当变式求平衡常数
k正＝1.5k逆，K2＝1.5；1.5>1，平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动；则T2>T1。
1.[2020·全国卷Ⅰ，28(2)(3)(4)]硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋ O2(g)SO3(g) ΔH＝－98 kJ·ml－1。回答下列问题：
(2)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如图1所示。反应在5.0 MPa、550 ℃时的α＝______，判断的依据是_____________________________________________________________________________。
分子数减少，增大压强，α提高，5.0 MPa＞2.5 MPa＝p2，所以p1＝5.0 Mpa
影响α的因素有___________________________________________。
反应物(N2和O2)的起始浓度(组成)、温度、压强
反应SO2(g)＋ SO3(g)的正反应是气体总分子数减少的放热反应，其他条件相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2平衡转化率增大，则图中p1＝5.0 MPa，
p3＝0.5 MPa。由图可知，反应在5.0 MPa、550 ℃时SO2的平衡转化率α＝0.975。温度、压强和反应物的起始浓度(组成)都会影响SO2的平衡转化率α，温度一定时，压强越大，α越大；压强一定时，温度越高，α越小。
(3)将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为__________，平衡常数Kp＝___________________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
假设原气体的物质的量为100 ml，则SO2、O2和N2的物质的量分别为2m ml、m ml和q ml，2m＋m＋q＝100，利用三段式法计算：
平衡时混合气体的总物质的量为2m×(1－α)ml＋m×(1－α)ml＋2mα ml＋q ml＝(3m－mα＋q) ml，SO3的物质的量分数为 ×100%＝×100%，
(4)研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：v＝k( －1)0.8(1－nα′)。式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为SO2平衡转化率，α′为某时刻SO2转化率，n为常数。在α′＝0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲线，如图2所示。
曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度tm。ttm后，v逐渐下降。原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。当t＜tm，k增大对v的提高大于α引起的降低；当t＞tm，k增大对v的提高小于α引起的降低
在α′＝0.90时，SO2催化氧化的反应速率为v＝k( －1)0.8(1－0.90n)。升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。t＜tm时，k增大对v的提高大于α引起的降低；t＞tm后，k增大对v的提高小于α引起的降低。
2.[2020·全国卷Ⅱ，28(1)]乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
①ΔH1＝________ kJ·ml－1。
先写出三种气体的燃烧热的热化学方程式，然后根据盖斯定律，ΔH1＝－1 560 kJ·ml－1－(－1 411 kJ·ml－1)－(－286 kJ·ml－1)＝＋137 kJ·ml－1。
②提高该反应平衡转化率的方法有_________、____________________。
减小压强(或增大体积)
C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH1＝＋137 kJ·ml－1是一个气体分子数增大的吸热反应，要提高反应物的转化率，可以采取升高温度、减小压强(增大体积)等措施。
③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp＝_______________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
设容器中通入的乙烷和氢气均为1 ml，则： C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) n(总)初始量/ml 1 0 1转化量/ml α α α平衡量/ml 1－α α 1＋α 2＋α
3.(2020·全国卷Ⅲ，28)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。回答下列问题：(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝______。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
CO2催化加氢生成乙烯和水的化学方程式为2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶4，该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡右移，则n(C2H4)变大。
(2)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x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是____、____。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
由平衡图像知，390 K时四种组分的物质的量分数之比满足1∶3的是曲线c和曲线a，物质的量分数之比满足1∶4的是曲线d和曲线b，结合反应方程式2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)和原始投料n(CO2)∶n(H2)＝
1∶3可得，曲线c表示CO2，曲线a表示H2，曲线d表示C2H4，曲线b表示H2O；由图像的变化趋势可知，升高温度，曲线a、c增大，曲线b、d减小，说明平衡左移，所以正反应放热，ΔH＜0。
(3)根据图中点A(440,0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝____________(MPa)－3(列出计算式。以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
起始投料比n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，平衡时总压为0.1 MPa，结合反应方程式可知p(CO2)∶p(H2)＝1∶3，p(C2H4)∶p(H2O)＝1∶4，由图像可知p(H2)＝p(H2O)＝0.1 ×0.39 MPa，所以p(CO2)＝×0.39 MPa，p(C2H4)＝
根据反应的化学方程式：
(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当__________________。
在一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，减少副反应的发生，应当选择合适催化剂等。
4.(2019·海南，14)由γ-羟基丁酸生成γ-丁内酯的反应如下：
在298 K下，γ-羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180 ml·L－1，测得γ-丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：
(1)该反应在50～80 min内的平均反应速率为________ml·L－1·min－1。(2)120 min时γ-羟基丁酸的转化率为____________。
(3)298 K时该反应的平衡常数K＝_____。(4)为提高γ-羟基丁酸的平衡转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是___________________。
5.[2019·全国卷Ⅰ，28(1)(2)(4)]水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH<0]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴C(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。②在同一温度下用CO还原CO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。根据上述实验结果判断，还原CO(s)为C(s)的倾向是CO_____H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_______(填标号)。A.<0.25 ～0.50 E.>0.50
(4)Shichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 和pCO相等、 和 相等。
计算曲线a的反应在30～90 min内的平均速率 (a)＝________ kPa·min－1。467 ℃时 和pCO随时间变化关系的曲线分别是____、____。489 ℃时 和pCO随时间变化关系的曲线分别是____、____。
由(2)中分析得出H2的物质的量分数在0.25～0.50之间，CO的物质的量分数在0～0.25之间，在同一容器中气体的分压之比等于物质的量之比，所以H2的分压始终高于CO的分压，则a、b表示的是H2的分压，c、d表示的是CO的分压。
水煤气变换中CO是反应物，H2是产物，又该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，重新达到平衡时，H2的压强减小，CO的压强增大。故a曲线代表489 ℃时 随时间变化关系的曲线，d曲线代表489 ℃时pCO随时间变化关系的曲线，b曲线代表467 ℃时 随时间变化关系的曲线，c曲线代表467 ℃时pCO随时间变化关系的曲线。
6.[2019·全国卷Ⅱ，27(2)(3)改编]环戊二烯( )是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：(2)某温度，等物质的量的碘和环戊烯( )在刚性容器内发生反应[ (g)＋I2(g)=== (g)＋2HI(g) ΔH＝＋89.3 kJ·ml－1]，起始总压为105 Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为______，该反应的平衡常数Kp＝__________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有_____(填标号)。A.通入惰性气体B.提高温度C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度
设容器中起始加入I2(g)和环戊烯的物质的量均为a，平衡时转化的环戊烯的物质的量为x，列出三段式：(g)＋I2(g)=== (g)＋2HI(g)起始： a a 0 0转化： x x x 2x平衡： a－x a－x x 2x
通入惰性气体，对反应的平衡无影响，A项不符合题意；
反应为吸热反应，提高温度，平衡正向移动，可提高环戊烯的平衡转化率，B项符合题意；增加环戊烯浓度，能提高I2(g)的平衡转化率，但环戊烯的平衡转化率降低，C项不符合题意；增加I2(g)的浓度，能提高环戊烯的平衡转化率，D项符合题意。
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是______(填标号)。A.T1>T2B.a点的反应速率小于c点的反应速率C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D.b点时二聚体的浓度为0.45 ml·L－1
由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，T1
假设在该条件下，硫化氢和氩起始投料的物质的量分别为1 ml和4 ml，平衡时转化的n(H2S)＝x ml，根据三段式可知：2H2S(g) S2(g)＋2H2(g)始/ml 1 0 0变/ml x 0.5x x平/ml 1－x 0.5x x平衡时H2S和H2的分压相等，则二者的物质的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，
(4)在1 373 K、100 kPa反应条件下，对于n(H2S)∶n(Ar)分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合气，热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示。
①n(H2S)∶n(Ar)越小，H2S平衡转化率_____，理由是______________________________________________________________________________。
n(H2S)∶n(Ar)
越小，H2S的分压越小，平衡向正反应方向进行，H2S的平衡转化率越高
②n(H2S)∶n(Ar)＝1∶9对应图中曲线____，计算其在0～0.1 s之间，H2S分压的平均变化率为______ kPa·s－1。
n(H2S)∶n(Ar)越小，H2S的平衡转化率越高，所以n(H2S)∶n(Ar)＝1∶9对应的曲线是d；根据图像可知，n(H2S)∶n(Ar)＝1∶9、反应进行到0.1 s时，H2S的转化率为24.0%。假设在该条件下，硫化氢和氩起始投料的物质的量分别为1 ml和9 ml，则根据三段式可知：
2H2S(g) S2(g)＋2H2(g)始/ml 1 0 0变/ml 0.24 0.12 0.24平/ml 0.76 0.12 0.24
8.(2022·山东，20)利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：
已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行，故H2压强近似等于总压。
回答下列问题：(1)以5.0×10－3 ml BL或BD为初始原料，在493 K、3.0×103 kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热X kJ；以BD为原料，体系从环境吸热Y kJ。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变ΔH(493 K,3.0×103 kPa)＝____________kJ·ml－1。
依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以等物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以5.0×10－3 ml BL为原料，达到平衡时放出X kJ热量与以同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收Y kJ热量的二者能量差值为(X＋Y)kJ，则1 ml时二者能量差值为200(X＋Y) kJ，反应Ⅰ为放热反应，因此焓变ΔH＝－200(X＋Y) kJ·ml－1。
(2)初始条件同上。xi表示某物种i的物质的量与除H2外其他各物种总物质的量之比，xBL和xBD随时间t变化关系如图甲所示。实验测得X
设t1时BL转化了a ml，BD转化了b ml，则体系总物质的量为(5.0×10－3＋b) ml，
(3)(xBD/xBL)max为达平衡时xBD与xBL的比值。(493 K,2.5×103 kPa)、(493 K，3.5×103 kPa)、(513 K，2.5×103 kPa)三种条件下，以5.0×10－3 ml BL为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应， 随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压H2氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，(xBD/xBL)max最大的是____(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到 ＝1.0所需时间更长，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动，(xBD/xBL)max增大，故达到 ＝1.0所需时间更长
依题意，反应Ⅰ是正向放热过程，以BL为初始原料，温度升高则平衡逆向移动，温度越高，反应速率越快，达到平衡时的时间越短，(xBD/xBL)max越小，的值越大；
相同温度时，压强增大，BD的比重增大，(xBD/xBL)max增大，又可忽略压强对反应速率的影响，则(xBD/xBL)max最大即最小，对应曲线c。
考向一 连续反应、竞争反应平衡常数的计算1.加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5(g) N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g) N2O(g)＋O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 ml N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 ml，N2O3为3.4 ml。则t ℃时反应①的平衡常数为A.10.7 D.10.2
设N2O5的转化浓度为x ml·L－1，N2O3的转化浓度为y ml·L－1。 N2O5(g) N2O3(g)＋O2(g)开始/(ml·L－1) 4 0 0转化/(ml·L－1) x x x平衡/(ml·L－1) 4－x x x N2O3(g) N2O(g)＋O2(g)开始/(ml·L－1) x 0 x转化/(ml·L－1) y y y平衡/(ml·L－1) x－y y x＋y
所以x＝3.1，y＝1.4。
考向二 分压常数的计算2.CO2和CH4在一定条件下反应可制得合成气。在1.0 L密闭容器中充入1.0 ml CH4和1.0 ml CO2，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
(1)比较压强大小：p1______(填“＞”“＜”或“＝”)p3。
温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，由此得出压强：p1＜p3。
(2)若要提高CH4的平衡转化率，可采取的措施有____________________________________________________________________________(写出两条即可)。
充入二氧化碳气体、及时分离出部分CO或者部分H2(任写两条)
根据图像知压强不变，温度升高，甲烷的转化率升高，相同温度时，压强减小，甲烷的转化率升高，所以措施有升高温度、降低压强、充入二氧化碳气体、及时分离出部分CO或者部分H2。
(3)若p4＝2.0 MPa，则x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)。
在x点，甲烷的平衡转化率为50%，建立三段式： CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)起始/ml 1 1 0 0转化/ml 0.5 0.5 1 1平衡/ml 0.5 0.5 1 1
考向三 化学平衡常数与数学对数的结合3.乙苯脱氢反应为 (g) (g)＋H2(g) ΔH＞0。其速率方程式为v正＝k正p乙苯，v逆＝k逆p苯乙烯·p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图中③代表lg k逆随 的变化关系，则能代表lg k正随 的变化关系的是________(填序号)。
4.T ℃时，2NO2(g) N2O4(g)，该反应正、逆反应速率与浓度的关系为v正＝k正c2(NO2)，v逆＝k逆c(N2O4)(k正、k逆为速率常数)。(1)图中表示lg v逆～lg c(N2O4)的线是____(填“m”或“n”)。
v正＝k正c2(NO2)，则lg v正＝lg k正＋2lg c(NO2)，v逆＝k逆c(N2O4)，则lg v逆＝lg k逆＋lg c(N2O4)，lg v逆～lg c(N2O4)的线斜率较小，则图中表示lg v逆～lg c(N2O4)的线是n。
(2)T ℃时，向刚性容器中充入一定量NO2气体，平衡后测得c(N2O4)为1.0 ml·L－1，则平衡时，v正＝______(用含a的表达式表示)。
图中表示lg v逆～lg c(N2O4)的线是n，则lg k逆＝a，k逆＝10a，lg k正＝a＋2，k正＝10a＋2，反应达平衡时，v逆＝v正，
设T ℃时，向刚性容器中充入x ml·L－1 NO2，平衡后测得c(N2O4)为1.0 ml·L－1，列出三段式： 2NO2(g) N2O4(g)起始/(ml·L－1) x 0转化/(ml·L－1) 2 1平衡/(ml·L－1) x－2 1
则平衡时，NO2的浓度为0.1 ml·L－1，v正＝k正c2(NO2)＝10a＋2×0.12＝10a。
(3)T ℃时，向2 L的容器中充入5 ml N2O4气体和1 ml NO2气体，此时v正____(填“＞”“＜”或“＝”)v逆。
考向四 速率常数的应用5.在没有NOx催化时，O3的分解可分为以下两步反应进行：①O3===O＋O2(慢) ②O＋O3===2O2(快)第一步的速率方程为v1＝k1c(O3)，第二步的速率方程为v2＝k2c(O3)·c(O)。其中O为活性氧原子，它在第一步慢反应中生成，然后又很快的在第二步反应中消耗，因此，我们可以认为活性氧原子变化的速率为零。请用k1、k2组成的代数式表示c(O)＝_____。
由于活性氧原子变化的速率为零，可认为其生成速率等于消耗速率，v1＝k1c(O3)，v2＝k2c(O3)·c(O)，则k1c(O3)＝k2c(O3)·c(O)，所以c(O)
k正－k逆值较小，说明反应向逆反应方向进行程度较大，根据图像，温度升高NH3分解率增大，即温度越低，反应向逆反应方向进行的程度越大，则k正－k逆值较小的曲线为②。
2.向一恒定温度的刚性密闭容器中充入物质的量之比为1∶1的N2和H2混合气体，初始压强为30 MPa，在不同催化剂作用下反应，相同时间内H2的转化率随温度的变化如图所示，b点v正____(填“>”“<”或“＝”)v逆。
图中a点混合气体平均相对分子质量为18.75，a点对应温度下反应的平衡常数Kp＝_____________。(结果保留两位有效数字，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)
0.014 MPa－2
3.C3H8制备C3H6(丙烯)的两种反应如下：(Ⅰ)直接脱氢：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) Kp(Ⅰ)(Ⅱ)氧化脱氢：C3H8(g)＋CO2(g) C3H6(g)＋CO(g)＋H2O(g) Kp(Ⅱ)恒压条件下，反应(Ⅰ)、反应(Ⅱ)[起始 ＝1]分别发生反应达到平衡时，C3H8的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。(1)反应(Ⅱ)的ΔH______(填“>”“＝”或“＜”)0。
(2)若恒温时，压强增大，则 的值将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若初始压强为p，计算N点处，该温度下的Kp(Ⅰ)＝______，其中Kp是以分压(分压＝总压×物质的量分数)表示的平衡常数。
4.CO2催化(固体催化剂)加氢合成甲烷：主反应：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－165 kJ·ml－1副反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.1 kJ·ml－1向某恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，其分压分别为0.85 MPa、2.7 MPa，在温度t ℃、某催化剂催化下发生甲烷化反应，一段时间后，主、副反应均达平衡(不考虑其他副反应)，测得容器内CH4和H2O的分压分别为0.6 MPa、1.25 MPa，则主反应的分压平衡常数Kp＝______ MPa－2。
5.反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.0 kJ·ml－1。在进气比[n(CO2)∶n(H2)]不同时，测得相应的CO2平衡转化率如图(各点对应的反应温度可能相同，也可能不同；各点对应的其他反应条件都相同)。
(1)反应中CO2的平衡转化率与进气比、反应温度之间的关系是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
越大，CO2的平衡转化率越小；进气比相同，反应温度越高，CO2的平衡转化率越大(或进气比越大，反应温度越低，CO2的平衡转化率越小)
(2)图中E和G两点对应的反应温度TE、TG的关系是_________，其原因是____________。
(3)A、B两点对应的反应速率vA_____(填“＜”“＝”或“＞”)vB。已知反应速率v正＝k正x(CO2)·x(H2)，v逆＝k逆x(CO)·x(H2O)，k为反应速率常数，x为物质的量分数，在达到平衡状态为C点的反应过程(此过程为恒温)中，当CO2的转化率刚好达到60%时， ＝_____。
6.将体积分数是8.0%的SO2、10%的O2和82%的其他气体(不参与反应)组成的混合气体通入反应器，在温度t ℃、压强p MPa下发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。平衡时，若SO2转化率为x，则SO3的分压为______ MPa(列式即可，下同)，平衡常数Kp＝_______________ MPa－1(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
7.我国科学家成功开发Pd-Fe/Fe2O3催化剂在低温条件下高选择性合成高纯度的乙烯，化学原理为主反应：C2H2(g)＋H2(g) C2H4(g) ΔH1副反应：C2H2(g)＋2H2(g) C2H6(g) ΔH2在密闭容器中充入1 ml C2H2和2 ml H2，发生上述两个反应，测得C2H2平衡转化率
与温度、压强的关系如图所示。在T0 K、20 kPa下C2H4的选择性等于 [C2H4选择性＝ ]。p0______(填“＞”“＜”或“＝”)20 kPa。T0 K下，主反应的平衡常数Kp＝________ kPa－1(Kp为用气体分压计算的平衡常数，气体分压等于气体总压×物质的量分数)。
8.反应CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋90.7 kJ·ml－1，若在一定温度下、恒压容器中进行，总压为p，CH3OH的平衡转化率为α，平衡时，CO的分压为________；该反应的平衡常数Kp＝_________________(用含p、α的代数式表示，Kp为以分压代替浓度表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。
设初始投料为1 ml CH3OH，平衡时转化率为α，列三段式有： CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g)起始/ml 1 0 0转化/ml α α 2α平衡/ml 1－α α 2α
1.了解速率常数、平衡常数的关系。2.掌握化学平衡常数的计算。
1.化学平衡常数(1)意义：化学平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，反应进行的程度越大。K＞105时，可以认为该反应已经进行完全。K的大小只与温度有关。
(3)依据化学方程式计算平衡常数①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝ 。③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。
3.常用的气体定律同温同体积：p(前)∶p(后)＝n(前)∶n(后)
4.速率常数与化学平衡常数关系的应用温度为T1，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.3 kJ·ml－1，该反应中，正反应速率为v正＝k正c(CH4)·c(H2O)，逆反应速率为v逆＝k逆c(CO)·c3(H2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。已知T1时，k正＝k逆，则该温度下，平衡常数K1＝____；当温度改变为T2时，若k正＝1.5k逆，则T2____(填“>”“＝”或“<”)T1。
解题步骤及过程：步骤1 带入特殊值平衡时v正＝v逆，即k正c(CH4)·c(H2O)＝k逆c(CO)·c3(H2)；步骤2 适当变式求平衡常数
k正＝1.5k逆，K2＝1.5；1.5>1，平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动；则T2>T1。
1.[2020·全国卷Ⅰ，28(2)(3)(4)]硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋ O2(g)SO3(g) ΔH＝－98 kJ·ml－1。回答下列问题：
(2)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如图1所示。反应在5.0 MPa、550 ℃时的α＝______，判断的依据是_____________________________________________________________________________。
分子数减少，增大压强，α提高，5.0 MPa＞2.5 MPa＝p2，所以p1＝5.0 Mpa
影响α的因素有___________________________________________。
反应物(N2和O2)的起始浓度(组成)、温度、压强
反应SO2(g)＋ SO3(g)的正反应是气体总分子数减少的放热反应，其他条件相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2平衡转化率增大，则图中p1＝5.0 MPa，
p3＝0.5 MPa。由图可知，反应在5.0 MPa、550 ℃时SO2的平衡转化率α＝0.975。温度、压强和反应物的起始浓度(组成)都会影响SO2的平衡转化率α，温度一定时，压强越大，α越大；压强一定时，温度越高，α越小。
(3)将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为__________，平衡常数Kp＝___________________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
假设原气体的物质的量为100 ml，则SO2、O2和N2的物质的量分别为2m ml、m ml和q ml，2m＋m＋q＝100，利用三段式法计算：
平衡时混合气体的总物质的量为2m×(1－α)ml＋m×(1－α)ml＋2mα ml＋q ml＝(3m－mα＋q) ml，SO3的物质的量分数为 ×100%＝×100%，
(4)研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：v＝k( －1)0.8(1－nα′)。式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为SO2平衡转化率，α′为某时刻SO2转化率，n为常数。在α′＝0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲线，如图2所示。
曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度tm。t
升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。当t＜tm，k增大对v的提高大于α引起的降低；当t＞tm，k增大对v的提高小于α引起的降低
在α′＝0.90时，SO2催化氧化的反应速率为v＝k( －1)0.8(1－0.90n)。升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。t＜tm时，k增大对v的提高大于α引起的降低；t＞tm后，k增大对v的提高小于α引起的降低。
2.[2020·全国卷Ⅱ，28(1)]乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
①ΔH1＝________ kJ·ml－1。
先写出三种气体的燃烧热的热化学方程式，然后根据盖斯定律，ΔH1＝－1 560 kJ·ml－1－(－1 411 kJ·ml－1)－(－286 kJ·ml－1)＝＋137 kJ·ml－1。
②提高该反应平衡转化率的方法有_________、____________________。
减小压强(或增大体积)
C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH1＝＋137 kJ·ml－1是一个气体分子数增大的吸热反应，要提高反应物的转化率，可以采取升高温度、减小压强(增大体积)等措施。
③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp＝_______________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
设容器中通入的乙烷和氢气均为1 ml，则： C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) n(总)初始量/ml 1 0 1转化量/ml α α α平衡量/ml 1－α α 1＋α 2＋α
3.(2020·全国卷Ⅲ，28)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。回答下列问题：(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝______。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
CO2催化加氢生成乙烯和水的化学方程式为2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶4，该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡右移，则n(C2H4)变大。
(2)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x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是____、____。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
由平衡图像知，390 K时四种组分的物质的量分数之比满足1∶3的是曲线c和曲线a，物质的量分数之比满足1∶4的是曲线d和曲线b，结合反应方程式2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)和原始投料n(CO2)∶n(H2)＝
1∶3可得，曲线c表示CO2，曲线a表示H2，曲线d表示C2H4，曲线b表示H2O；由图像的变化趋势可知，升高温度，曲线a、c增大，曲线b、d减小，说明平衡左移，所以正反应放热，ΔH＜0。
(3)根据图中点A(440,0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝____________(MPa)－3(列出计算式。以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
起始投料比n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，平衡时总压为0.1 MPa，结合反应方程式可知p(CO2)∶p(H2)＝1∶3，p(C2H4)∶p(H2O)＝1∶4，由图像可知p(H2)＝p(H2O)＝0.1 ×0.39 MPa，所以p(CO2)＝×0.39 MPa，p(C2H4)＝
根据反应的化学方程式：
(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当__________________。
在一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，减少副反应的发生，应当选择合适催化剂等。
4.(2019·海南，14)由γ-羟基丁酸生成γ-丁内酯的反应如下：
在298 K下，γ-羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180 ml·L－1，测得γ-丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：
(1)该反应在50～80 min内的平均反应速率为________ml·L－1·min－1。(2)120 min时γ-羟基丁酸的转化率为____________。
(3)298 K时该反应的平衡常数K＝_____。(4)为提高γ-羟基丁酸的平衡转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是___________________。
5.[2019·全国卷Ⅰ，28(1)(2)(4)]水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH<0]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴C(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。②在同一温度下用CO还原CO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。根据上述实验结果判断，还原CO(s)为C(s)的倾向是CO_____H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_______(填标号)。A.<0.25 ～0.50 E.>0.50
(4)Shichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 和pCO相等、 和 相等。
计算曲线a的反应在30～90 min内的平均速率 (a)＝________ kPa·min－1。467 ℃时 和pCO随时间变化关系的曲线分别是____、____。489 ℃时 和pCO随时间变化关系的曲线分别是____、____。
由(2)中分析得出H2的物质的量分数在0.25～0.50之间，CO的物质的量分数在0～0.25之间，在同一容器中气体的分压之比等于物质的量之比，所以H2的分压始终高于CO的分压，则a、b表示的是H2的分压，c、d表示的是CO的分压。
水煤气变换中CO是反应物，H2是产物，又该反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，重新达到平衡时，H2的压强减小，CO的压强增大。故a曲线代表489 ℃时 随时间变化关系的曲线，d曲线代表489 ℃时pCO随时间变化关系的曲线，b曲线代表467 ℃时 随时间变化关系的曲线，c曲线代表467 ℃时pCO随时间变化关系的曲线。
6.[2019·全国卷Ⅱ，27(2)(3)改编]环戊二烯( )是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：(2)某温度，等物质的量的碘和环戊烯( )在刚性容器内发生反应[ (g)＋I2(g)=== (g)＋2HI(g) ΔH＝＋89.3 kJ·ml－1]，起始总压为105 Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为______，该反应的平衡常数Kp＝__________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有_____(填标号)。A.通入惰性气体B.提高温度C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度
设容器中起始加入I2(g)和环戊烯的物质的量均为a，平衡时转化的环戊烯的物质的量为x，列出三段式：(g)＋I2(g)=== (g)＋2HI(g)起始： a a 0 0转化： x x x 2x平衡： a－x a－x x 2x
通入惰性气体，对反应的平衡无影响，A项不符合题意；
反应为吸热反应，提高温度，平衡正向移动，可提高环戊烯的平衡转化率，B项符合题意；增加环戊烯浓度，能提高I2(g)的平衡转化率，但环戊烯的平衡转化率降低，C项不符合题意；增加I2(g)的浓度，能提高环戊烯的平衡转化率，D项符合题意。
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是______(填标号)。A.T1>T2B.a点的反应速率小于c点的反应速率C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D.b点时二聚体的浓度为0.45 ml·L－1
由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，T1
假设在该条件下，硫化氢和氩起始投料的物质的量分别为1 ml和4 ml，平衡时转化的n(H2S)＝x ml，根据三段式可知：2H2S(g) S2(g)＋2H2(g)始/ml 1 0 0变/ml x 0.5x x平/ml 1－x 0.5x x平衡时H2S和H2的分压相等，则二者的物质的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，
(4)在1 373 K、100 kPa反应条件下，对于n(H2S)∶n(Ar)分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合气，热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示。
①n(H2S)∶n(Ar)越小，H2S平衡转化率_____，理由是______________________________________________________________________________。
n(H2S)∶n(Ar)
越小，H2S的分压越小，平衡向正反应方向进行，H2S的平衡转化率越高
②n(H2S)∶n(Ar)＝1∶9对应图中曲线____，计算其在0～0.1 s之间，H2S分压的平均变化率为______ kPa·s－1。
n(H2S)∶n(Ar)越小，H2S的平衡转化率越高，所以n(H2S)∶n(Ar)＝1∶9对应的曲线是d；根据图像可知，n(H2S)∶n(Ar)＝1∶9、反应进行到0.1 s时，H2S的转化率为24.0%。假设在该条件下，硫化氢和氩起始投料的物质的量分别为1 ml和9 ml，则根据三段式可知：
2H2S(g) S2(g)＋2H2(g)始/ml 1 0 0变/ml 0.24 0.12 0.24平/ml 0.76 0.12 0.24
8.(2022·山东，20)利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：
已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行，故H2压强近似等于总压。
回答下列问题：(1)以5.0×10－3 ml BL或BD为初始原料，在493 K、3.0×103 kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热X kJ；以BD为原料，体系从环境吸热Y kJ。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变ΔH(493 K,3.0×103 kPa)＝____________kJ·ml－1。
依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以等物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以5.0×10－3 ml BL为原料，达到平衡时放出X kJ热量与以同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收Y kJ热量的二者能量差值为(X＋Y)kJ，则1 ml时二者能量差值为200(X＋Y) kJ，反应Ⅰ为放热反应，因此焓变ΔH＝－200(X＋Y) kJ·ml－1。
(2)初始条件同上。xi表示某物种i的物质的量与除H2外其他各物种总物质的量之比，xBL和xBD随时间t变化关系如图甲所示。实验测得X
设t1时BL转化了a ml，BD转化了b ml，则体系总物质的量为(5.0×10－3＋b) ml，
(3)(xBD/xBL)max为达平衡时xBD与xBL的比值。(493 K,2.5×103 kPa)、(493 K，3.5×103 kPa)、(513 K，2.5×103 kPa)三种条件下，以5.0×10－3 ml BL为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应， 随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压H2氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，(xBD/xBL)max最大的是____(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到 ＝1.0所需时间更长，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动，(xBD/xBL)max增大，故达到 ＝1.0所需时间更长
依题意，反应Ⅰ是正向放热过程，以BL为初始原料，温度升高则平衡逆向移动，温度越高，反应速率越快，达到平衡时的时间越短，(xBD/xBL)max越小，的值越大；
相同温度时，压强增大，BD的比重增大，(xBD/xBL)max增大，又可忽略压强对反应速率的影响，则(xBD/xBL)max最大即最小，对应曲线c。
考向一 连续反应、竞争反应平衡常数的计算1.加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5(g) N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g) N2O(g)＋O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 ml N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 ml，N2O3为3.4 ml。则t ℃时反应①的平衡常数为A.10.7 D.10.2
设N2O5的转化浓度为x ml·L－1，N2O3的转化浓度为y ml·L－1。 N2O5(g) N2O3(g)＋O2(g)开始/(ml·L－1) 4 0 0转化/(ml·L－1) x x x平衡/(ml·L－1) 4－x x x N2O3(g) N2O(g)＋O2(g)开始/(ml·L－1) x 0 x转化/(ml·L－1) y y y平衡/(ml·L－1) x－y y x＋y
所以x＝3.1，y＝1.4。
考向二 分压常数的计算2.CO2和CH4在一定条件下反应可制得合成气。在1.0 L密闭容器中充入1.0 ml CH4和1.0 ml CO2，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
(1)比较压强大小：p1______(填“＞”“＜”或“＝”)p3。
温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，由此得出压强：p1＜p3。
(2)若要提高CH4的平衡转化率，可采取的措施有____________________________________________________________________________(写出两条即可)。
充入二氧化碳气体、及时分离出部分CO或者部分H2(任写两条)
根据图像知压强不变，温度升高，甲烷的转化率升高，相同温度时，压强减小，甲烷的转化率升高，所以措施有升高温度、降低压强、充入二氧化碳气体、及时分离出部分CO或者部分H2。
(3)若p4＝2.0 MPa，则x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)。
在x点，甲烷的平衡转化率为50%，建立三段式： CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)起始/ml 1 1 0 0转化/ml 0.5 0.5 1 1平衡/ml 0.5 0.5 1 1
考向三 化学平衡常数与数学对数的结合3.乙苯脱氢反应为 (g) (g)＋H2(g) ΔH＞0。其速率方程式为v正＝k正p乙苯，v逆＝k逆p苯乙烯·p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，图中③代表lg k逆随 的变化关系，则能代表lg k正随 的变化关系的是________(填序号)。
4.T ℃时，2NO2(g) N2O4(g)，该反应正、逆反应速率与浓度的关系为v正＝k正c2(NO2)，v逆＝k逆c(N2O4)(k正、k逆为速率常数)。(1)图中表示lg v逆～lg c(N2O4)的线是____(填“m”或“n”)。
v正＝k正c2(NO2)，则lg v正＝lg k正＋2lg c(NO2)，v逆＝k逆c(N2O4)，则lg v逆＝lg k逆＋lg c(N2O4)，lg v逆～lg c(N2O4)的线斜率较小，则图中表示lg v逆～lg c(N2O4)的线是n。
(2)T ℃时，向刚性容器中充入一定量NO2气体，平衡后测得c(N2O4)为1.0 ml·L－1，则平衡时，v正＝______(用含a的表达式表示)。
图中表示lg v逆～lg c(N2O4)的线是n，则lg k逆＝a，k逆＝10a，lg k正＝a＋2，k正＝10a＋2，反应达平衡时，v逆＝v正，
设T ℃时，向刚性容器中充入x ml·L－1 NO2，平衡后测得c(N2O4)为1.0 ml·L－1，列出三段式： 2NO2(g) N2O4(g)起始/(ml·L－1) x 0转化/(ml·L－1) 2 1平衡/(ml·L－1) x－2 1
则平衡时，NO2的浓度为0.1 ml·L－1，v正＝k正c2(NO2)＝10a＋2×0.12＝10a。
(3)T ℃时，向2 L的容器中充入5 ml N2O4气体和1 ml NO2气体，此时v正____(填“＞”“＜”或“＝”)v逆。
考向四 速率常数的应用5.在没有NOx催化时，O3的分解可分为以下两步反应进行：①O3===O＋O2(慢) ②O＋O3===2O2(快)第一步的速率方程为v1＝k1c(O3)，第二步的速率方程为v2＝k2c(O3)·c(O)。其中O为活性氧原子，它在第一步慢反应中生成，然后又很快的在第二步反应中消耗，因此，我们可以认为活性氧原子变化的速率为零。请用k1、k2组成的代数式表示c(O)＝_____。
由于活性氧原子变化的速率为零，可认为其生成速率等于消耗速率，v1＝k1c(O3)，v2＝k2c(O3)·c(O)，则k1c(O3)＝k2c(O3)·c(O)，所以c(O)
k正－k逆值较小，说明反应向逆反应方向进行程度较大，根据图像，温度升高NH3分解率增大，即温度越低，反应向逆反应方向进行的程度越大，则k正－k逆值较小的曲线为②。
2.向一恒定温度的刚性密闭容器中充入物质的量之比为1∶1的N2和H2混合气体，初始压强为30 MPa，在不同催化剂作用下反应，相同时间内H2的转化率随温度的变化如图所示，b点v正____(填“>”“<”或“＝”)v逆。
图中a点混合气体平均相对分子质量为18.75，a点对应温度下反应的平衡常数Kp＝_____________。(结果保留两位有效数字，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)
0.014 MPa－2
3.C3H8制备C3H6(丙烯)的两种反应如下：(Ⅰ)直接脱氢：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) Kp(Ⅰ)(Ⅱ)氧化脱氢：C3H8(g)＋CO2(g) C3H6(g)＋CO(g)＋H2O(g) Kp(Ⅱ)恒压条件下，反应(Ⅰ)、反应(Ⅱ)[起始 ＝1]分别发生反应达到平衡时，C3H8的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。(1)反应(Ⅱ)的ΔH______(填“>”“＝”或“＜”)0。
(2)若恒温时，压强增大，则 的值将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若初始压强为p，计算N点处，该温度下的Kp(Ⅰ)＝______，其中Kp是以分压(分压＝总压×物质的量分数)表示的平衡常数。
4.CO2催化(固体催化剂)加氢合成甲烷：主反应：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－165 kJ·ml－1副反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.1 kJ·ml－1向某恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2，其分压分别为0.85 MPa、2.7 MPa，在温度t ℃、某催化剂催化下发生甲烷化反应，一段时间后，主、副反应均达平衡(不考虑其他副反应)，测得容器内CH4和H2O的分压分别为0.6 MPa、1.25 MPa，则主反应的分压平衡常数Kp＝______ MPa－2。
5.反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.0 kJ·ml－1。在进气比[n(CO2)∶n(H2)]不同时，测得相应的CO2平衡转化率如图(各点对应的反应温度可能相同，也可能不同；各点对应的其他反应条件都相同)。
(1)反应中CO2的平衡转化率与进气比、反应温度之间的关系是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
越大，CO2的平衡转化率越小；进气比相同，反应温度越高，CO2的平衡转化率越大(或进气比越大，反应温度越低，CO2的平衡转化率越小)
(2)图中E和G两点对应的反应温度TE、TG的关系是_________，其原因是____________。
(3)A、B两点对应的反应速率vA_____(填“＜”“＝”或“＞”)vB。已知反应速率v正＝k正x(CO2)·x(H2)，v逆＝k逆x(CO)·x(H2O)，k为反应速率常数，x为物质的量分数，在达到平衡状态为C点的反应过程(此过程为恒温)中，当CO2的转化率刚好达到60%时， ＝_____。
6.将体积分数是8.0%的SO2、10%的O2和82%的其他气体(不参与反应)组成的混合气体通入反应器，在温度t ℃、压强p MPa下发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。平衡时，若SO2转化率为x，则SO3的分压为______ MPa(列式即可，下同)，平衡常数Kp＝_______________ MPa－1(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
7.我国科学家成功开发Pd-Fe/Fe2O3催化剂在低温条件下高选择性合成高纯度的乙烯，化学原理为主反应：C2H2(g)＋H2(g) C2H4(g) ΔH1副反应：C2H2(g)＋2H2(g) C2H6(g) ΔH2在密闭容器中充入1 ml C2H2和2 ml H2，发生上述两个反应，测得C2H2平衡转化率
与温度、压强的关系如图所示。在T0 K、20 kPa下C2H4的选择性等于 [C2H4选择性＝ ]。p0______(填“＞”“＜”或“＝”)20 kPa。T0 K下，主反应的平衡常数Kp＝________ kPa－1(Kp为用气体分压计算的平衡常数，气体分压等于气体总压×物质的量分数)。
8.反应CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋90.7 kJ·ml－1，若在一定温度下、恒压容器中进行，总压为p，CH3OH的平衡转化率为α，平衡时，CO的分压为________；该反应的平衡常数Kp＝_________________(用含p、α的代数式表示，Kp为以分压代替浓度表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。
设初始投料为1 ml CH3OH，平衡时转化率为α，列三段式有： CH3OH(g) CO(g)＋2H2(g)起始/ml 1 0 0转化/ml α α 2α平衡/ml 1－α α 2α
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