高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题2 化学反应速率与化学平衡第一单元 化学反应速率学案及答案

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题2 化学反应速率与化学平衡第一单元 化学反应速率学案及答案，共13页。学案主要包含了微训练一，微训练二，微训练三等内容，欢迎下载使用。

由于外界条件改变，引起化学平衡移动，根据平衡移动的方向可以判断某反应物的平衡转化率的变化。其规律如下：
(1)温度、压强对平衡转化率的影响
在其他条件不变的情况下，改变温度或改变气体反应的压强(改变容器体积)，若化学平衡向正反应方向移动，则反应物的平衡转化率一定增大；若平衡向逆反应方向移动，则反应物的平衡转化率一定减小。
(2)浓度对平衡转化率的影响
①若反应物只有一种，如aA(g)⇌bB(g)＋cC(g)，其他条件不变时，增加A的量(相当于增大压强)，A的转化率的变化与气态物质的化学计量数有关：
a．若a＝b＋c，得到的平衡与原平衡等效，A的转化率不变；
b．若a＞b＋c，得到的平衡相当于原平衡正向移动所达到的平衡，A的转化率增大；
c．若a＜b＋c，得到的平衡相当于原平衡逆向移动所达到的平衡，A的转化率减小。
②若反应物不止一种，如aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)，其他条件不变时，若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，则A的转化率减小，B的转化率增大。若只减少A的量，平衡向逆反应方向移动，则B的转化率减小。若反应物A、B的物质的量同倍数地增加，此种情况等效于增大压强，反应物转化率的变化与气态物质的化学计量数有关：
a．若a＋b＝c＋d，得到的平衡与原平衡等效，A、B的转化率都不变；
b．若a＋b＞c＋d，得到的平衡相当于原平衡正向移动所达到的平衡，A、B的转化率都增大；
c．若a＋b＜c＋d，得到的平衡相当于原平衡逆向移动所达到的平衡，A、B的转化率都减小。
【微训练一】
1．据报道，在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)下列叙述错误的是( )
A．使用Cu ­ Zn ­ Fe催化剂可大大提高生产效率
B．由反应需在300 ℃下进行可推测该反应是吸热反应
C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
2．在水溶液中，Cr呈黄色，Cr2呈橙红色，重铬酸钾(K2Cr2O7)在水溶液中存在以下平衡：Cr2+ H2O ⇌2 Cr＋2H＋，下列说法正确的是( )
A．向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后，溶液呈橙红色
B．该反应是氧化还原反应
C．向该溶液中滴加适量的浓硫酸，平衡向逆反应方向移动，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大
D．向体系中加入少量水，平衡逆向移动
3．对于可逆反应A(g)＋2B(g)⇌2C(g) ΔH＜0，达到平衡时，要使正反应速率增大，且使A的转化率增大，以下采取的措施可行的是( )
A．升高温度 B．增大A的浓度
C．减小C的浓度 D．增大压强
4．甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 ml CH4和2.0 ml H2O(g)通入容积为10 L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ：CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g)，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：
①已知100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示的平均反应速率为________。
②在其他条件不变的情况下升高温度，化学平衡常数将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中的p1________(填“＞”“＜”或“＝”)p2，100 ℃时平衡常数为________。
④保持反应体系为100 ℃，5 min后再向容器中充入H2O(g)、H2各0.5 ml，化学平衡将________(填“向左”“向右”或“不”)移动。
(2)在常温、压强为0.1 MPa条件下，a ml CO与3a ml H2的混合气体在催化剂作用下能自发发生反应Ⅱ：
CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)
①该反应的ΔH______(填“＞”“＜”或“＝”，下同)0，ΔS________0。
②若容器容积不变，下列措施可以提高CO转化率的是________。
A．升高温度
B．将CH3OH(g)从体系中分离出来
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充入1 ml CO和3 ml H2
微专题二 化学反应速率、化学平衡的计算
1．计算步骤
2．计算模式(三段式)
mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)
起始量/ml a b 0 0
转化量/ml mxnxpxqx
平衡量/ml a－mxb－nxpxqx
【微训练二】
1. 对于反应2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时，SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
(1)343 K时反应的平衡转化率α＝________%。平衡常数K343 K＝________(保留2位小数)。
(2)在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是______________________
________________________________________________________________________；
要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________________________、________________________。
2．煤化工中常需研究反应在不同温度下的平衡常数，C、CO与水蒸气之间的相互反应是煤化工中的重要反应。
(1)已知在一定温度下：
C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g) K
C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g) K1
CO(g)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO2(g) K2
在K、K1、K2之间存在的关系是______________________________________。
(2)已知反应CO(g)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO2(g)在500 ℃时的平衡常数为9。在500 ℃时，若CO、H2O的起始浓度均为0.020 ml·L－1，则在该条件下，CO的最大转化率为________________。
(3)向V L的密闭容器中通入10 ml CO和10 ml水蒸气，在T℃下达到平衡时，急速除去水蒸气(除水蒸气时其他物质的物质的量不变)，将混合气体点燃，测得放出的热量为2 842 kJ(已知该条件下1 ml CO完全燃烧放出283 kJ热量，1 ml H2完全燃烧放出286 kJ热量)，则T℃时该反应的平衡常数K＝________。
3．在恒容密闭容器中，可逆反应CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)达到平衡时，K＝，K只与温度有关，与浓度无关。
(1)830 K条件下，若起始时c(CO)＝2 ml·L－1、c(H2O)＝(3 ml·L^(-1))，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为________；K值为________。
(2)830 K条件下，若只将起始时c(H2O)改为6 ml·L－1，则水蒸气的转化率为________。
(3)830 K条件下，起始时c(CO)＝a ml·L－1、c(H2O)＝b ml·L－1，H2的平衡浓度c(H2)＝c ml·L－1。
①a、b、c之间的关系式是________________(用含a、b的代数式表示c)；
②当a＝b时，a＝________c。
4．氮的氧化物既是空气的重要污染物，同时也是重要的化工原料。
(1)在373 K时，向容积为2 L的恒容真空容器中通入0.40 ml NO2，发生反应：2NO2(g)⇌N2O4(g)
ΔH＝－57.0 kJ·ml－1。测得NO2的物质的量分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表：
①0～20 min内，v(N2O4)＝________ ml·L－1·min－1。
②上述反应中，v正(NO2)＝k1·c2(NO2)，v逆(N2O4)＝k2·c(N2O4)，其中k1、k2为速率常数，则373 K时，k1、k2的关系式为________。改变温度至T1时k1＝k2，则T1________(填“＞”“＜”或“＝”)373 K。
(2)NH3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气脱硝技术。已知：6NO2(g)＋8NH3(g)⇌7N2(g)＋12H2O(l) ΔH，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入NO2和NH3的混合气体0.14 ml充分反应。不同投料比时，NO2的平衡转化率与温度的关系如图中曲线所示[投料比＝]。
①ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。
②x________。
③400 K时，反应的平衡常数为________(填计算式即可)。
④投料比为时，Q点对应的v逆(NH3)________(填“＞”“＜”或“＝”)P点对应的v逆(NH3)。
微专题三 化学平衡图像分析
1．常见图像类型
(1)第Ⅰ类图像：以反应混合体系中某个量[某物质浓度c(A)、某成分的百分含量A%、某反应物的转化率αA]作纵坐标与反应时间t作横坐标的关系图像。
①用斜率绝对值大小判断温度高低或压强大小，即斜率绝对值越大，表示反应速率越快，所以对应的温度越高或压强越大(图甲和乙中p1②利用两平衡线高低判断正反应是吸热反应还是放热反应，或者是化学方程式中气体物质在反应前后化学计量数的变化情况。
③在浓度(c)－时间(t)图像中
a.改变温度的瞬间，各物质浓度不变，故平衡虽破坏，但各物质的浓度均连续。
b.改变压强的瞬间，各物质(气体)浓度突变，加压，浓度突增，减压，浓度突减。
c.改变某一成分浓度时，该成分浓度突变，其他物质浓度变化是连续的。
(2)第Ⅱ类图像：以平衡体系中的某个量(同Ⅰ类)作纵坐标，压强p或温度T作横坐标的变化曲线。
这类图像的分析方法是“定一议二”法，当有多条曲线及两个以上条件时，要固定其中一个条件分析其他条件之间的关系，必要时，作辅助线分析。
(3)第Ⅲ类图像：以反应速率v作纵坐标，时间t作横坐标，在达到平衡的某时刻t1改变某一条件前后，v正、v逆的变化有两种：
v正、v逆同时突变——温度、压强、催化剂的影响
v正、v逆之一渐变——某成分浓度的改变
气态生成物化学计量数之和减去气态反应物化学计量数之和为该反应的气态物质化学计量数的改变量，以ΔVg表示。
(4)第Ⅳ类图像：以反应速率v作纵坐标，温度T作横坐标。随温度变化，正、逆反应速率也在变化，温度升高，v吸、v放都增大，由于温度变化对吸热方向反应速率的影响大于对放热方向反应速率的影响，表示吸热方向反应速率的曲线斜率应大些。图(1)表示平衡移动中的速率。
如图(2)所示，T1时的平衡，升温到T2时建立新平衡，v吸、v放均增大，v吸曲线始终在上方。
温度从T1上升到T2，由于v吸增加得多，相应物质的浓度减少得多，将使其速率减缓；而相反方向的物质浓度增加得多，将使其速率增加，最终达到v吸＝v放，建立新的平衡状态。
2．分析方法
(1)四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点。
(2)三步分析法：一看反应速率是增大还是减小(从曲线的变化趋势来看)；二看v(正)、v(逆)的相对大小，v(正)>v(逆)时，平衡正向移动，反之则逆向移动(从曲线的相对位置来看)；三看化学平衡移动的方向(从转化率或物质百分含量来看)。
(3)定一议二原则：图像中如有三个量，要先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。
(4)先拐先平原则：对于可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在转化率(或物质百分含量)—时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡。它所代表的温度高、压强大。
不管是速率图像还是平衡图像，都要搞清横、纵坐标的含义，都要与化学原理相联系，特别是与平衡移动原理——勒夏特列原理相联系。
【微训练三】
1．下列叙述与图对应的是( )
A.对于达到平衡状态的反应：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)，图①表示在t0时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动
B.由图②可知，p2＞p1，T1＞T2满足反应：2A(g)＋B(g)⇌2C(g) ΔH＜0
C.图③表示的反应方程式为2A===B＋3C
D.对于反应2X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g) ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量
2．一定条件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)⇌CH2===CH2(g)＋4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法正确的是( )
A.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
B.若投料比n(H2)∶n(CO2)＝4∶1，则图中M点对应乙烯的体积分数为5.88%
C.250 ℃，催化剂对CO2平衡转化率的影响最大
D.当温度高于250 ℃，升高温度，平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低
3．一定条件下，A(g)＋B(g)⇌C(g) ΔH<0达到平衡。根据图像回答下列问题：
(1)升高温度，达到新平衡的是________(填“A”“B”“C”“D”或“E”，下同)，新平衡中C的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(2)减小压强，达到新平衡的是________，A的转化率________。
(3)减小C的量，达到新平衡的是________。
(4)增加A的量，达到新平衡的是________，此时B的转化率________，A的转化率________。
(5)使用催化剂，达到新平衡的是________，C的质量分数________。
4．向2 L恒容的密闭容器中加入一定量的NH3、H2和N2三种气体，在温度T下发生反应2NH3(g)⇌N2(g)＋3H2(g) ΔH＞0，各物质浓度随时间的变化关系如图所示。图为t2、t3时刻改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且两个时刻各改变一种不同的条件。
(1)能说明反应达到平衡状态的是________(双选，填标号)。
A.容器内压强不再发生变化
B.容器内N2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体质量不再发生变化
D.容器内气体密度不再发生变化
(2)若t1＝15，则0～t1阶段以H2浓度变化表示的反应速率为________。
(3)t3时刻改变的条件为________。
(4)温度T时，上述反应的平衡常数K＝________(保留两位小数)；温度不变，向容器中再通入1.4 ml NH3、0.8 ml H2，平衡________(填“向右”“向左”或“不”)移动。
5．Ⅰ.一定条件下，在容积为5 L的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图甲所示。
已知达平衡后，降低温度，A的体积分数减小。
(1)该反应的化学方程式为____________________。
(2)该反应的反应速率v随时间t的关系如图乙所示。
①根据图乙判断，在t3时刻改变的外界条件是
________________________________________________________________________。
②a、b、c对应的平衡状态中，C的体积分数最大的是状态________。
③各阶段的平衡常数如下表所示：
K1、K2、K3之间的大小关系为___________________________________。(用“＞”“＜”或“＝”连接)。
Ⅱ.在密闭容器中充入一定量的H2S，发生反应：2H2S⇌2H2(g)＋S2(g) ΔH，如图丙所示为H2S气体分解生成H2(g)和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。
(1)ΔH________(填“＞”“＜”或“＝”)0。
(2)图丙中压强(p1、p2、p3)的大小顺序为________。
(3)图丙中M点对应的平衡常数Kp＝________Mpa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(4)如果想进一步提高H2S的转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
专题2 章末共享专题
微训练一
1．解析：催化剂能加快化学反应速率，提高生产效率，A项正确；判断吸热反应和放热反应是根据体系能量的变化，不能根据反应条件，B项错误；充入大量CO2气体，平衡正向移动，H2的转化率提高，C项正确；分离出产物，平衡正向移动，可提高CO2和H2的利用率，D项正确。
答案：B
2．解析：Cr呈黄色，Cr2呈橙红色，加入NaOH能中和氢离子，平衡正向移动，Cr浓度增大，溶液呈黄色，A错误；该反应无元素化合价升降，不是氧化还原反应，B错误；加入浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，再次达到平衡后，氢离子浓度比原溶液大，C正确；向体系中加入少量水，平衡向离子浓度增大的方向移动，即平衡正向移动，D错误。
答案：C
3．解析：该反应的ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，A不符合题意；增大A的浓度，A的转化率减小，故B不符合题意；减小C的浓度，正反应速率逐渐减小，C不符合题意；增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，D符合题意。
答案：D
4．解析：（1）①结合图像可知CH4的转化率为0.5，即反应的CH4为0.5 ml，则v（CH4）＝0.5 ml÷10 L÷5 min＝0.01 ml·L－1·min－1，则根据化学计量数关系可求出v（H2）＝0.03 ml·L－1·min－1。②结合图像可知升温CH4的转化率增大，即正反应为吸热反应，则升温平衡正向移动，即平衡常数增大。③温度相同时，压强越大，CH4的转化率越低，即p1＜p2；100 ℃平衡时CH4、H2O（g）、CO、H2的物质的量浓度分别为0.05 ml·L－1、0.15 ml·L－1、0.05 ml·L－1和0.15 ml·L－1，代入平衡常数的表达式得K＝ eq \f(0.05×0.153,0.05×0.15) ＝2.25×10－2。④再加入H2O（g）、H2各0.5 ml时，CH4、H2O（g）、CO、H2的物质的量浓度分别为0.05 ml·L－1、0.20 ml·L－1、0.05 ml·L－1和0.20 ml·L－1，则此时的Qc＝ eq \f(0.05×0.203,0.05×0.20) ＝4.0×10－2＞2.25×10－2，故平衡将逆向移动。
（2）①该反应在常温下能自发进行，即为放热反应，且反应后体系熵减小。②升温平衡逆向移动，A项错误；分离出生成物，平衡正向移动，B项正确；充入He，虽然压强增大，但平衡不移动，C项错误；相当于增大体系压强，平衡正向移动，D项正确。
答案：（1）①0.03 ml·L－1·min－1 ②增大 ③＜ 2.25×10－2 ④向左
（2）①＜ ＜ ②BD
微训练二
1．解析：（1）温度越高，反应越先达到平衡，根据图示，a点所在曲线对应的温度为343 K，343 K时反应的平衡转化率为22%。设开始时加入SiHCl3的浓度为a ml·L－1，根据化学方程式和SiHCl3的平衡转化率知，达平衡时，SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的浓度分别为0.78a ml·L－1、0.11a ml·L－1、0.11a ml·L－1，化学平衡常数K＝ eq \f(0.11a×0.11a,（0.78a）2) ＝0.02。（2）根据化学平衡移动原理并结合该反应特点，及时分离出生成物可提高反应物的转化率。缩短反应达到平衡的时间，实质就是提高反应速率，可采用加压的方式或选择更为高效的催化剂。
答案：（1）22 0.02 （2）及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强（浓度）
2．解析：（1）由于K＝ eq \f(c2（CO）,c（CO2）) ，K1＝ eq \f(c（H2）·c（CO）,c（H2O）) ，K2＝ eq \f(c（H2）·c（CO2）,c（CO）·c（H2O）) ，则 eq \f(K1,K2) ＝ eq \f(c2（CO）,c（CO2）) ，故K＝ eq \f(K1,K2) 。
（2）设平衡时H2的浓度为x ml·L－1，则
CO（g）＋H2O（g）⇌H2（g）＋CO2（g）
起始浓度/（ml·L－1） 0.020 0.020 0 0
变化浓度/（ml·L－1） xxxx
平衡浓度/（ml·L－1） 0.020－x 0.020－xxx
根据题意可知，K＝ eq \f(x2,（0.020－x）2) ＝9，解得x＝0.015，则CO的转化率α（CO）＝ eq \f(0.015,0.020) ×100%＝75%。
（3）设反应中消耗CO的物质的量为x ml，则平衡时CO、H2O（g）、H2、CO2的物质的量分别为（10－x） ml、（10－x） ml、x ml、x ml。根据CO和H2完全燃烧时的放热数据可得，283×（10－x）＋286×x＝2 842，解得x＝4，T℃时，该反应的平衡常数K＝ eq \f(（x/V）2,[（10－x）/V]2) ＝ eq \f(42,62) ＝0.44。
答案：（1）K＝（或K1＝K·K2） （2）75% （3）0.44
3．解析：（1）平衡时CO的转化率为60%，则转化的浓度为1.2 ml·L－1，平衡时CO的浓度为0.8 ml·L－1，水蒸气的转化浓度为1.2 ml·L－1，转化率为1.2 ml·L－1÷3 ml·L－1×100%＝40%；平衡时CO2和H2的浓度均为1.2 ml·L－1，故K值为1。（2）设此时各物质的变化浓度均为X ml·L－1，则平衡时，CO的浓度为（2－X）ml·L－1，水蒸气的浓度为（6－X）ml·L－1，二氧化碳和氢气的浓度均为X ml·L－1因为K只与温度有关，故K＝ eq \f(X·X,（2－X）·（6－X）) ＝1，解得X＝1.5，故水蒸气的转化率为1.5 ml·L－1÷6 ml·L－1×100%＝25%。（3）因H2的平衡浓度c（H2）＝c ml·L－1，故四种物质的变化浓度均为c ml·L－1，平衡时，CO的浓度为（a－c）ml·L－1，水蒸气的浓度为（b－c）ml·L－1，故K＝ eq \f(c·c,（a－c）·（b－c）) ＝1，即c＝ eq \f(ab,a＋b) 。
答案：（1）40% 1 （2）25% （3）①c＝ ②2
4．解析：（1）①设生成的N2O4为x ml，列三段式：
2NO2（g）⇌N2O4（g）
起始量/ml 0.40 0
变化量/ml 2xx
20 min时的量/ml 0.40－2xx
20 min时，NO2的物质的量分数为0.75，所以 eq \f(0.40－2x,0.40－2x＋x) ＝0.75，可得x＝0.08，所以反应至20 min时，生成N2O4的物质的量为0.08 ml，0～20 min内，v（N2O4）＝ eq \f(0.08 ml,2 L×20 min) ＝2.0×10－3 ml·L－1·min－1。②反应达到平衡时有v正＝v逆，即v正（NO2）＝2v逆（N2O4），达到平衡时，NO2的物质的量分数为0.40，即 eq \f(0.40－2x,0.40－x) ＝0.40，可得x＝0.15，此时n（N2O4）＝0.15 ml，n（NO2）＝0.1 ml，所以373 K下反应的化学平衡常数K＝ eq \f(c（N2O4）,c2（NO2）) ＝ eq \f(\f(0.15,2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(0.1,2)))\s\up12(2)) ＝30，又因v正（NO2）＝2v逆（N2O4），则有k1·c2（NO2）＝2k2·c（N2O4），所以k1＝ eq \f(2k2c（N2O4）,c2（NO2）) ＝2k2·K＝60k2；改变温度至T1时k1＝k2，由于k1＝2k2·K，则K＝ eq \f(1,2)，平衡常数减小，正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，K减小，所以T1＞373 K。
（2）①投料比一定时，升高温度二氧化氮转化率减小，平衡逆向移动，则正反应放热，所以ΔH<0。
②温度相同时，增大投料比，二氧化氮转化率减小，由图可知，温度相同时x对应的二氧化氮转化率较小，说明投料比x> eq \f(3,4) 。
③根据图像，400 K，投料比为 eq \f(3,4) 时，达到平衡，NO2的转化率为50%，列三段式：
6NO2（g）＋8NH3（g）⇌7N2（g）＋12H2O（l）
起始浓度/（ ml·L－1） 0.03 0.04 0
变化浓度/（ ml·L－1） 0.015 0.02 0.017 5
平衡浓度/（ ml·L－1） 0.015 0.02 0.017 5
反应的平衡常数K＝ eq \f(（0.017 5）7,（0.015）6×（0.02）8) 。
④投料比为 eq \f(3,4) 时，温度相同，Q点没有达到平衡状态，要使反应达到平衡状态，二氧化氮转化率应该增大，反应正向进行，v正（NH3）逐渐减小，v逆（NH3）逐渐增大，P点为平衡状态，此时的v正（NH3）＝v逆（NH3），所以Q点对应的v逆（NH3）答案：（1）①2.0×10－3 ②k1＝60k2 ＞
（2）①＜ ②＞ ③ eq \f(（0.017 5）7,（0.015）6×（0.02）8) ④＜
微训练三
1．解析：对于达到平衡状态的反应：N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g），若t0时刻充入了一定量的NH3，则逆反应速率瞬间增大，该时刻正反应速率不变，然后增大，与图像不符，A项错误。当温度为T1时，压强为p2比压强为p1时反应先达到平衡状态，则p1T2，对于该反应，升温平衡逆向移动，平衡时C的百分含量减小，符合图像，则由图②可知，p2>p1、T1>T2满足反应：2A（g）＋B（g）⇌2C（g） ΔH<0，B项正确。由图③可知，A为反应物，B、C为生成物，且Δc（A）＝－0.8 ml·L－1，Δc（B）＝0.4 ml·L－1，Δc（C）＝1.2 ml·L－1，则三者的化学计量数之比为2∶1∶3，由图③可知A没有完全转化为B和C，说明该反应为可逆反应，反应方程式应为2A⇌B＋3C，C项错误。对于反应2X（g）＋3Y（g）⇌2Z（g） ΔH<0，升温平衡逆向移动，Y的百分含量增多，与图像不符，D项错误。
答案：B
2．解析：化学反应速率随温度的升高而加快，由题图可得，当温度高于250 ℃时，催化剂的催化效率随温度的升高而降低，所以M点的正反应速率v正有可能小于N点的逆反应速率v逆，A错误；设开始投料时n（H2）为4 ml，则n（CO2）为1 ml，在M点对应的平衡体系中二氧化碳的转化率为50%，列三段式得：
6H2（g）＋2CO2（g）⇌CH2===CH2（g）＋4H2O（g）
起始量/ml 4 1 0 0
变化量/ml 1.5 0.5 0.25 1
平衡量/ml 2.5 0.5 0.25 1
所以乙烯的体积分数为 eq \f(0.25,2.5＋0.5＋0.25＋1) ×100%≈5.88%，B正确；催化剂不影响平衡转化率，只影响化学反应速率，C错误；根据题图可知，当温度高于250 ℃时，升高温度，二氧化碳的平衡转化率降低，则说明平衡逆向移动，但催化剂的催化效率与化学平衡没有关系，并不是平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低，D错误。
答案：B
3．解析：（1）升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动，此反应中是向逆反应方向移动，图像B符合；因为向逆反应方向移动消耗C，则C的体积分数减小。（2）减小压强，正、逆反应速率都降低，平衡向逆反应方向移动，图像C符合，A的转化率减小。（3）减小C的量，即减小生成物的浓度，反应物的浓度不变，平衡向正反应方向移动，图像E符合。（4）增加A的量，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，图像A符合，B的转化率增大，A的转化率减小。（5）催化剂对化学平衡无影响，但能使化学反应速率增大，图像D符合，C的质量分数不变。
答案：（1）B 减小 （2）C 减小 （3）E （4）A 增大 减小 （5）D 不变
4．解析：（1）该反应为反应前后气态物质体积增大的反应，容器内压强不变、N2的体积分数不变均体现了各物质的百分含量不变，A、B符合题意；根据质量守恒定律分析，C不符合题意；根据ρ＝ eq \f(m,V) 分析，D不符合题意。
（2）v（H2）＝ eq \f(0.6 ml·L－1－0.3 ml·L－1,15 s)
＝0.02 ml·L－1·s－1。
（3）该反应的正反应为气态物质体积增大并吸热的反应。t3时刻条件改变，v正、v逆瞬间增大，且v正＞v逆，故改变的条件为升高温度。
（4）由图可知，达到平衡时，c（N2）＝0.5 ml·L－1，c（H2）＝0.6 ml·L－1，Δc（H2）＝0.3 ml·L－1，则Δc（NH3）＝0.2 ml·L－1，平衡时c（NH3）＝1.0 ml·L－1－0.2 ml·L－1＝0.8 ml·L－1。K＝ eq \f(c（N2）·c3（H2）,c2（NH3）) ＝ eq \f(0.5×0.63,0.82) ≈0.17。再通入1.4 ml NH3和0.8 ml H2后，c（NH3）＝1.5 ml·L－1、c（H2）＝1.0 ml·L－1、c（N2）＝0.5 ml·L－1，则Qc＝ eq \f(0.5×1.03,1.52) ≈0.22＞0.17，故平衡向左移动。
答案：（1）AB （2）0.02 ml·L－1·s－1 （3）升高温度 （4）0.17 向左
5．解析：Ⅰ.（1）根据图甲可知，达到平衡时A的物质的量减少1 ml－0.7 ml＝0.3 ml，B的物质的量减少1 ml －0.4 ml＝0.6 ml，C的物质的量增加0.6 ml，所以A、B、C的物质的量变化量之比为0.3 ml∶0.6 ml∶0.6 ml＝1∶2∶2，且A和B未完全转化为C，该反应为可逆反应，所以该反应的化学方程式为A＋2B⇌2C。
（2）①根据图乙可知，t3时刻正、逆反应速率同时增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，该反应反应前后气体分子数减小，若增大压强，平衡正向移动，与图像不符；达到平衡后，降低温度，A的体积分数减小，则该反应为放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡逆向移动，与图像相符，所以t3时刻改变的条件是升高温度。②根据图乙可知，在t1～t2时反应正向进行，A的转化率逐渐增大，直至t2～t3时反应达到平衡状态，A的转化率达到最大；t3～t4时，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率逐渐减小，直至t4～t5时A的转化率达到最小；t5～t6时，正、逆反应速率同时增大且相等，说明平衡没有移动，A的转化率不变，与t4～t5时相等，所以A的转化率最大的时间段是t2～t3，A的转化率最大时，C的体积分数最大，对应a。③反应A（g）＋2B（g）⇌2C（g） ΔH<0，温度升高平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，所以温度越高，化学平衡常数越小；t2～t3、t4～t5、t5～t6时间段的温度关系为（t4～t5）＝（t5～t6）>（t2～t3），所以化学平衡常数大小关系为K1>K2＝K3。
Ⅱ.（1）恒压条件下，温度升高，H2S的转化率增大，即升高温度平衡正向移动，则ΔH>0。
（2）2H2S（g）⇌2H2（g）＋S2（g） ΔH，该反应是气体分子数增大的反应，温度不变，增大压强平衡逆向移动，H2S的转化率减小，则压强由大到小的顺序为p3>p2>p1。
（3）M点对应的H2S转化率为50%，总压为5 MPa，设H2S起始量为2 ml，列三段式：
2H2S（g）⇌2H2（g）＋S（g）
起始量/ml 2 0 0
变化量/ml 1 1 0.5
平衡量/ml 1 1 0.5
Kp＝ eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5 MPa×\f(1,2.5)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5 MPa×\f(0.5,2.5))),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5 MPa×\f(1,2.5)))\s\up12(2)) ＝1 MPa。
（4）如果想进一步提高H2S的转化率，除改变温度、压强外，还可以减少生成物浓度促进平衡正向移动。
答案：（1）A＋2B⇌2C
（2）①升高温度 ②a ③K1＞K2＝K3
Ⅱ.（1）＞ （2）p3＞p2＞p1 （3）1
（4）及时分离出产物
t/min
0
20
40
60
80
φ(NO2)
1.0
0.75
0.52
0.40
0.40
t2～t3
t4～t5
t5～t6
K1
K2
K3