2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 核心考點(diǎn)總動(dòng)員 專題15 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像（含解析）.doc

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像題型介紹：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像是高考?？碱}型，一般考查速率（濃度）時(shí)間圖像、含量(轉(zhuǎn)化率)時(shí)間溫度(壓強(qiáng))圖像、恒溫線(或恒壓線)圖像等。圖像作為一種思維方法在解題過程中也有著重要作用，可以將一些較為抽象的知識(shí)，轉(zhuǎn)化為圖像，然后進(jìn)行解決。圖像中蘊(yùn)含著豐富的信息，具有簡明、直觀、形象的特點(diǎn)，命題形式靈活，解題的關(guān)鍵是根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，明確反應(yīng)條件，認(rèn)真分析圖像，充分挖掘蘊(yùn)含的信息，緊扣化學(xué)原理，找準(zhǔn)切入點(diǎn)解決問題。高考選題：【2018新課標(biāo)3卷】三氯氫硅（SiHCl3）是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：（1）SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體，遇潮氣時(shí)發(fā)煙生成(HSiO)2O等，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（2）SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) H1=48 kJmol13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) H2=30 kJmol1則反應(yīng)4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的H=_ kJmol1。（3）對(duì)于反應(yīng)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323 K和343 K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。343 K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率=_%。平衡常數(shù)K343 K=_（保留2位小數(shù)）。在343 K下：要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_；要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的措施有_、_。比較a、b處反應(yīng)速率大?。篴_b（填“大于”“小于”或“等于”）。反應(yīng)速率=正逆=，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計(jì)算a處=_（保留1位小數(shù)）?！敬鸢浮?2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl 114 22 0.02 及時(shí)移去產(chǎn)物 改進(jìn)催化劑 提高反應(yīng)物壓強(qiáng)（濃度） 大于 1.3【解析】分析：本題考查的是化學(xué)反應(yīng)原理的綜合應(yīng)用，主要包括反應(yīng)與能量以及化學(xué)反應(yīng)速率、平衡的相關(guān)內(nèi)容。只需要根據(jù)題目要求，利用平衡速率的方法進(jìn)行計(jì)算即可。詳解：（1）根據(jù)題目表述，三氯氫硅和水蒸氣反應(yīng)得到(HSiO)2O，方程式為：2SiHCl3+3H2O=(HSiO)2O+6HCl。（2）將第一個(gè)方程式擴(kuò)大3倍，再與第二個(gè)方程式相加就可以得到第三個(gè)反應(yīng)的焓變，所以焓變?yōu)?83+(30)=114kJmol-1。（3）由圖示，溫度越高反應(yīng)越快，達(dá)到平衡用得時(shí)間就越少，所以曲線a代表343K的反應(yīng)。從圖中讀出，平衡以后反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為22%。設(shè)初始加入的三氯氫硅的濃度為1mol/L，得到：2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始： 1 0 0反應(yīng)： 0.22 0.11 0.11 （轉(zhuǎn)化率為22%）平衡： 0.78 0.11 0.11所以平衡常數(shù)K=0.1120.782=0.02。溫度不變，提高三氯氫硅轉(zhuǎn)化率的方法可以是將產(chǎn)物從體系分離（兩邊物質(zhì)的量相等，壓強(qiáng)不影響平衡）?？s短達(dá)到平衡的時(shí)間，就是加快反應(yīng)速率，所以可以采取的措施是增大壓強(qiáng)（增大反應(yīng)物濃度）、加入更高效的催化劑（改進(jìn)催化劑）。a、b兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率相等，可以認(rèn)為各物質(zhì)的濃度對(duì)應(yīng)相等，而a點(diǎn)的溫度更高，所以速率更快，即VaVb。根據(jù)題目表述得到，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，所以，實(shí)際就是平衡常數(shù)K值，所以0.02。a點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)化率為20%，所以計(jì)算出：2SiHCl3 SiH2Cl2 + SiCl4起始： 1 0 0反應(yīng)： 0.2 0.1 0.1 （轉(zhuǎn)化率為20%）平衡： 0.8 0.1 0.1所以=0.8；=0.1；所以點(diǎn)睛：題目的最后一問的計(jì)算過程比較繁瑣，實(shí)際題目希望學(xué)生能理解化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)應(yīng)該等于正逆反應(yīng)的速率常數(shù)的比值。要考慮到速率常數(shù)也是常數(shù)，應(yīng)該與溫度相關(guān)，所以不能利用b點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算或判斷。解題技巧：1、化學(xué)平衡圖象的解題步驟解圖象題三步曲：“一看”、“二想”、“三判斷” （1）“一看”看圖象 看面：弄清縱、橫坐標(biāo)的含義。 看線：弄清線的走向、變化趨勢及線的陡與平。 看點(diǎn)：弄清曲線上點(diǎn)的含義，特別是一些特殊點(diǎn)，如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、折點(diǎn)、最高點(diǎn)與最低點(diǎn)等。 看量的變化：弄清是濃度變化、溫度變化還是轉(zhuǎn)化率的變化。 看要不要作輔助線：如等溫線、等壓線等。（2）“二想想規(guī)律 看完線后聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。 （3）“三判斷 通過對(duì)比分析，作出正確判斷。2、突破化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像題的“三種”手段（1）從“斷點(diǎn)”著手當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后，若某一時(shí)刻外界條件發(fā)生改變，都可能使速率時(shí)間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況，即出現(xiàn)“斷點(diǎn)”。根據(jù)“斷點(diǎn)”前后的速率大小，即可對(duì)外界條件的變化情況作出判斷。（2）從“拐點(diǎn)”入手同一可逆反應(yīng)，若反應(yīng)條件不同，達(dá)到平衡所用的時(shí)間也可能不同，反映到圖像出現(xiàn)“拐點(diǎn)”的時(shí)間也就有差異。根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，即可判斷出溫度的高低、壓強(qiáng)或濃度的大小及是否使用催化劑。（3）從曲線的變化趨勢著手對(duì)于速率溫度(或壓強(qiáng))圖像，由于隨著溫度逐漸升高或壓強(qiáng)逐漸增大，反應(yīng)速率會(huì)逐漸增大，因此圖像上出現(xiàn)的是平滑的遞增曲線。根據(jù)溫度或壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可以判斷速率曲線的變化趨勢。需要注意的是：溫度或壓強(qiáng)的改變對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響是一致的，即要增大都增大，要減小都減小，反映到圖像上，就是v(正)、v(逆)兩條曲線的走勢大致相同；分析外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，只能分析達(dá)到平衡之后化學(xué)反應(yīng)速率的變化情況。高頻考點(diǎn)一：濃度（速率）時(shí)間圖像【典例】【備戰(zhàn)2019年高考一遍過考點(diǎn)11】已知圖一表示的是可逆反應(yīng)CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) H0的化學(xué)反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系，圖二表示的是可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g) Hv(逆)，可知化學(xué)平衡正向移動(dòng)，因此外界條件的改變可能是升高了溫度，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；圖二中縱坐標(biāo)為濃度，t1瞬間，曲線是斷開的，因此外界條件的改變不可能是溫度的變化。由于此刻N(yùn)O2和N2O4的濃度均增大，顯然改變的條件是給體系增壓。壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，N2O4的體積分?jǐn)?shù)增加，因此混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)增大，選項(xiàng)C和D均錯(cuò)。故選A?！?名師揭秘】這種圖像的折點(diǎn)表示達(dá)到平衡的時(shí)間，曲線的斜率反映了反應(yīng)速率的大小，可以確定T(p)的高低(大小)，水平線高低對(duì)應(yīng)平衡移動(dòng)方向。高頻考點(diǎn)三：恒溫線(或恒壓線)圖像【典例】【山東省日照市2019屆高三上學(xué)期期中】已知：。向體積可變的密閉容器中充入一定量的CH4(g)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)，CH4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)和壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如下圖所示(已知T1T2)。下列說法正確的是 （ ）A該反應(yīng)的H0BM、N兩點(diǎn)的H2的物質(zhì)的量濃度：c(M)c(N)C溫度不變時(shí)，增大壓強(qiáng)可由N點(diǎn)到P點(diǎn)DN、P兩點(diǎn)的平衡常數(shù)：K(N)T2，升高溫度，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故Hc(N)，故B正確；C. 兩條線的溫度不同，增大壓強(qiáng)不能從N點(diǎn)到P點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D. 平衡常數(shù)只和溫度有關(guān)， T1T2，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以平衡常數(shù)變小，故K(N)K(P)，故D錯(cuò)誤；故選B。【 名師揭秘】有關(guān)化學(xué)平衡的圖像試題涉及知識(shí)面廣,靈活性大。題目大多注重對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用能力和分析判斷能力的考查,是考查學(xué)生能力的常見題型?？疾榈膱D像主要有三類：第一類是化學(xué)平衡建立過程中有關(guān)量隨時(shí)間的變化圖像；第二類是平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用或它的逆向思維圖像；第三類是反應(yīng)物或生成物物質(zhì)的量 (或濃度或質(zhì)量分?jǐn)?shù))與時(shí)間關(guān)系的圖像，此類圖像既要考慮反應(yīng)速率的大小，又要考慮化學(xué)平衡移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化。1【2017江蘇卷】H2O2分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測得70時(shí)不同條件下H2O2濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法正確的是 （ ）A圖甲表明，其他條件相同時(shí)，H2O2濃度越小，其分解速率越快B圖乙表明，其他條件相同時(shí)，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C圖丙表明，少量Mn 2+存在時(shí)，溶液堿性越強(qiáng)，H2O2分解速率越快D圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2+對(duì)H2O2分解速率的影響大【答案】D【解析】A由甲圖可知，雙氧水濃度越大，分解越快，A錯(cuò)誤；B由圖乙可知，溶液的堿性越強(qiáng)即pH越大，雙氧水分解越快，B錯(cuò)誤；C由圖丙可知，有一定濃度Mn2+存在時(shí)，并不是堿性越強(qiáng)H2O2分解速率越快，C錯(cuò)誤；由圖丙可知，堿性溶液中，Mn2+對(duì)雙氧水分解有影響，圖丁說明Mn2+濃度越大，雙氧水分解越快，圖丙和圖丁均能表明堿性溶液中，Mn2+對(duì)H2O2分解速率的影響大，D正確。【名師點(diǎn)睛】本題以雙氧水分解的濃度時(shí)間曲線圖像為載體，考查學(xué)生分析圖像、搜集信息及信息處理能力，會(huì)運(yùn)用控制變量法分析影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，并能排除圖中的干擾信息，得出正確的結(jié)論。2【2016年高考四川卷】一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，設(shè)起始=Z，在恒壓下，平衡時(shí) (CH4)的體積分?jǐn)?shù)與Z和T（溫度）的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是 （ ）A該反應(yīng)的焓變H0B圖中Z的大小為a3bC圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中=3D溫度不變時(shí)，圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后 (CH4)減小【答案】A【解析】試題分析：A、從圖分析，隨著溫度升高甲烷的體積分?jǐn)?shù)逐漸減小，說明升溫平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故正確；B、的比值越大，則甲烷的體積分?jǐn)?shù)越小，故a3b，故錯(cuò)誤；C、起始加入量的比值為3，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行甲烷和水是按等物質(zhì)的量反應(yīng)，所以到平衡時(shí)比值不是3，故錯(cuò)誤；D、溫度不變時(shí)，加壓，平衡逆向移動(dòng)，甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大，故錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】考查化學(xué)平衡圖像分析【名師點(diǎn)睛】化學(xué)平衡圖像題的解題思路：一、看懂圖：橫縱坐標(biāo)的物理意義，圖像的變化趨勢，曲線的特殊點(diǎn)，如起點(diǎn)、交點(diǎn)、折點(diǎn)、終點(diǎn)；二、想規(guī)律：外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律；三、作出正確的判斷。注意“先拐先平”和“定一議二”方法的運(yùn)用。3【2016年高考新課標(biāo)卷】 (15分)元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O72(橙紅色)、CrO42(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體，回答下列問題：（2）CrO42和Cr2O72在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下，初始濃度為1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)隨c(H+)的變化如圖所示。離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)_。由圖可知，溶液酸性增大，CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率_(填“增大“減小”或“不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。升高溫度，溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的H_(填“大于”“小于”或“等于”)。【答案】(2)2CrO42-+2HCr2O72-+H2O； 增大；1.01014 ；小于；【解析】試題分析： (2)隨著H+濃度的增大，CrO42-于溶液的H+發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Cr2O72-的離子反應(yīng)式為：2CrO42-+2HCr2O72-+H2O。根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，溶液酸性增大，c(H+)增大，化學(xué)平衡2CrO42-+2HCr2O72-+H2O向正反應(yīng)方向進(jìn)行，導(dǎo)致CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率增大；根據(jù)圖像可知，在A點(diǎn)時(shí)，c(Cr2O72-)=0.25mol/L，由于開始時(shí)c(CrO42)=1.0mol/L，根據(jù)Cr元素守恒可知A點(diǎn)的溶液中CrO42-的濃度c(CrO42)=0.5mol/L；H+濃度為110-7mol/L；此時(shí)該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為；由于升高溫度，溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說明升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故該反應(yīng)的H0；【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用、化學(xué)平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)的應(yīng)用、兩性物質(zhì)的性質(zhì)的知識(shí)。【名師點(diǎn)睛】兩性氫氧化物是既能與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水，也能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水的物質(zhì)，化學(xué)平衡原理適用于任何化學(xué)平衡。如果改變影響平衡的一個(gè)條件，化學(xué)平衡會(huì)向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。會(huì)應(yīng)用沉淀溶解平衡常數(shù)計(jì)算溶液中離子濃度大小，并根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率的變化及移動(dòng)方向，并根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒書寫離子反應(yīng)方程式。該題是重要的化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用，考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)原理、化學(xué)平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)的含義的理解與計(jì)算、應(yīng)用，同時(shí)考查了物質(zhì)的存在形式與溶液的酸堿性和物質(zhì)的量多少的關(guān)系、離子反應(yīng)和離子方程式的書寫。是一個(gè)綜合性試題。4【2016年高考新課標(biāo)卷】（15分）煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，回答下列問題：（1） NaClO2的化學(xué)名稱為_。（2）在鼓泡反應(yīng)器中通入含有含有SO2和NOx的煙氣，反應(yīng)溫度為323 K，NaClO2溶液濃度為5103molL1 。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表離子SO42SO32NO3NO2Clc/（molL1）8.351046.871061.51041.21053.4103寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式_。增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率_（填“提高”“不變”或“降低”）。隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸_ （填“提高”“不變”或“降低”）。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，脫硫反應(yīng)速率_脫硝反應(yīng)速率（填“大于”或“小于”）。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是_。（3）在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中，SO2和NO的平衡分壓px如圖所示。由圖分析可知，反應(yīng)溫度升高，脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均_（填“增大”“不變”或“減小”）。反應(yīng)ClO2+2SO32=2SO42+Cl的平衡常數(shù)K表達(dá)式為_?！敬鸢浮浚?）亞氯酸鈉；（2）2OH-3ClO24NO4NO33Cl2H2O；提高 減??；大于；NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高 （3）減小； 【解析】試題分析：（1） NaClO2的化學(xué)名稱為亞氯酸鈉；（2）亞氯酸鈉具有氧化性，則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式為2OH-3ClO24NO4NO33Cl2H2O；正反應(yīng)是體積減小的，則增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率提高。根據(jù)反應(yīng)的方程式2H2OClO22SO22SO42Cl4H、2H2O3ClO24NO4NO33Cl4H可知隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行氫離子濃度增大，吸收劑溶液的pH逐漸降低。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在相同時(shí)間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多，因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是二氧化硫的還原性強(qiáng)，易被氧化。（3）在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中，SO2和NO的平衡分壓px如圖所示。由圖分析可知，反應(yīng)溫度升高，O2和NO的平衡分壓負(fù)對(duì)數(shù)減小，這說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，因此脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均減小。根據(jù)反應(yīng)的方程式ClO2+2SO32=2SO42+Cl可知平衡常數(shù)K表達(dá)式為?！究键c(diǎn)定位】考查氧化還原反應(yīng)、蓋斯定律、外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響等【名師點(diǎn)睛】本題考查物質(zhì)的名稱、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、勒夏特列原理、圖表數(shù)據(jù)和圖像、蓋斯定律等化學(xué)理論知識(shí)，平時(shí)的訓(xùn)練中夯實(shí)基礎(chǔ)，強(qiáng)化知識(shí)的運(yùn)用，體現(xiàn)了知識(shí)的運(yùn)用能力。平時(shí)的學(xué)習(xí)中注意對(duì)選修4學(xué)習(xí)。依據(jù)題目中所給數(shù)據(jù)，再根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒書寫離子反應(yīng)方程式；化學(xué)平衡原理適用于任何化學(xué)平衡，如果改變影響平衡的一個(gè)條件，化學(xué)平衡會(huì)向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡常數(shù)：一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，只受溫度的影響，依據(jù)題目所給信息作出合理判斷；蓋斯定律是對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱效應(yīng)是相同的；本題是綜合性試題，難度適中。5【2017新課標(biāo)2卷】（14分）丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：（1）正丁烷（C4H10）脫氫制1-丁烯（C4H8）的熱化學(xué)方程式如下：C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1已知：C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) H2=119 kJmol1H2(g)+ O2(g)= H2O(g) H3=242 kJmol1反應(yīng)的H1為_kJmol1。圖（a）是反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖，x_0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應(yīng)采取的措施是_（填標(biāo)號(hào)）。A升高溫度B降低溫度C增大壓強(qiáng)D降低壓強(qiáng)（2）丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器（氫氣的作用是活化催化劑），出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖（b）為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n（氫氣）/n（丁烷）的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是_。（3）圖（c）為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590之前隨溫度升高而增大的原因可能是_、_；590之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_。【答案】（1）+123 小于 AD （2）氫氣是產(chǎn)物之一，隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大，逆反應(yīng)速率增大（3）升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行 溫度升高反應(yīng)速率加快丁烯高溫裂解生成短鏈烴類 【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，用式式可得式，因此H1=H2H3=119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123 kJ/mol。由圖（a）可以看出，溫度相同時(shí)，由0.1 MPa變化到x MPa，丁烷的轉(zhuǎn)化率增大，即平衡正向移動(dòng)，根據(jù)反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和增大，減小壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即xv逆。tm時(shí)比tn時(shí)AsO43-濃度小，所以逆反應(yīng)速率：tm 反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，溫度一定時(shí)，增大壓強(qiáng)使反應(yīng)正向移動(dòng)，H2SO4 的物質(zhì)的量增大，體系總物質(zhì)的量減小，H2SO4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大 SO2 SO42 4H+ 0.4 I是SO2歧化反應(yīng)的催化劑，H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用，但H+可以加快歧化反應(yīng)速率 反應(yīng)ii比i快；D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的H+使反應(yīng)i加快【解析】分析：（1）應(yīng)用蓋斯定律結(jié)合反應(yīng)II分析。（2）采用“定一議二”法，根據(jù)溫度相同時(shí)，壓強(qiáng)與H2SO4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)判斷。（3）依據(jù)催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，反應(yīng)i+反應(yīng)ii消去I-得總反應(yīng)。（4）用控制變量法對(duì)比分析。詳解：（1）根據(jù)過程，反應(yīng)II為SO2催化歧化生成H2SO4和S，反應(yīng)為3SO2+2H2O=2H2SO4+S。應(yīng)用蓋斯定律，反應(yīng)I+反應(yīng)III得，2H2SO4（l）+S（s）=3SO2（g）+2H2O（g）H=H1+H3=（+551kJ/mol）+（-297kJ/mol）=+254kJ/mol，反應(yīng)II的熱化學(xué)方程式為3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s）H=-254kJ/mol。（2）在橫坐標(biāo)上任取一點(diǎn)，作縱坐標(biāo)的平行線，可見溫度相同時(shí)，p2時(shí)H2SO4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于p1時(shí)；反應(yīng)II是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，H2SO4物質(zhì)的量增加，體系總物質(zhì)的量減小，H2SO4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大；則p2p1。（3）反應(yīng)II的總反應(yīng)為3SO2+2H2O=2H2SO4+S，I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑，催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，（總反應(yīng)-反應(yīng)i）2得，反應(yīng)ii的離子方程式為I2+2H2O+SO2=4H+SO42-+2I-。（4）B是A的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，采用控制變量法，B比A多加了0.2mol/LH2SO4，A與B中KI濃度應(yīng)相等，則a=0.4。對(duì)比A與B，加入H+可以加快SO2歧化反應(yīng)的速率；對(duì)比B與C，單獨(dú)H+不能催化SO2的歧化反應(yīng)；比較A、B、C，可得出的結(jié)論是：I是SO2歧化反應(yīng)的催化劑，H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用，但H+可以加快歧化反應(yīng)速率。對(duì)比D和A，D中加入KI的濃度小于A，D中多加了I2，反應(yīng)i消耗H+和I-，反應(yīng)ii中消耗I2，D中“溶液由棕褐色很快褪色，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較A快”，反應(yīng)速率DA，由此可見，反應(yīng)ii比反應(yīng)i速率快，反應(yīng)ii產(chǎn)生H+使c（H+）增大，從而反應(yīng)i加快。點(diǎn)睛：本題以利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)為載體，考查蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡圖像的分析、方程式的書寫、控制變量法探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，考查學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。夯實(shí)基礎(chǔ)：1【吉林汪清縣六中2019屆高三第二次月考】可逆反應(yīng)2X(g)Y(s) 2Z(g)在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)增大平衡體系壓強(qiáng)(減小容器體積)時(shí)，下列有關(guān)正、逆反應(yīng)速率(v)隨時(shí)間變化的圖象正確的是（）ABCD【答案】C【解析】此可逆反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不變的反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)后，增大平衡體系的壓強(qiáng)，正、逆反速率仍相等，但由于壓強(qiáng)增大，所以反應(yīng)速率都增大；綜上，本題選C。2【山東煙臺(tái)市2019屆高三上學(xué)期期末】I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)H。某I2、KI混合溶液中，I-的物質(zhì)的量濃度c(I-)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。下列說法不正確的是 （ ）A該反應(yīng)HK2C若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，一定有v正v逆D狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I3-)大【答案】C【解析】A.隨著溫度升高，I-的濃度逐漸增大，說明升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則I2(aq)+I-(aq) I3-(aq) 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，HT1，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，c(I3-)變小，所以c(I3-)： AB，即狀態(tài)A的c(I3-)高， D正確；3【黑龍江伊春市二中2019屆高三上學(xué)期期中】如圖所示，a曲線表示一定條件下可逆反應(yīng)：X(g)Y(g) 2Z(g)W(g) H0 的反應(yīng)過程中X的轉(zhuǎn)化率和時(shí)間的關(guān)系，若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是（ ）A加入催化劑 B增大Y的濃度C降低溫度 D增大體系壓強(qiáng)【答案】A【解析】由圖像可知，由曲線a到曲線b，到達(dá)平衡的時(shí)間縮短，需要改變條件后，反應(yīng)速率加快，且平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率不變，說明條件改變不影響平衡狀態(tài)的移動(dòng)，據(jù)此分析判斷。A、加入催化劑，反應(yīng)速率加快，催化劑不影響平衡的移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率不變，故A正確；B、增大Y的濃度，反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率增大，故B錯(cuò)誤；C、該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，反應(yīng)速率減慢，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率增大，故C錯(cuò)誤；D、增大體系壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率減小，故D錯(cuò)誤；故選A。4【河北辛集中學(xué)2019屆高三上學(xué)期期中】已知反應(yīng)3A（g）B（g）C（s）4D（g） H0，如圖中a、b表示一定條件下，D的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間t的變化情況。若要使曲線b變?yōu)榍€a，可采取的措施是：增大B的濃度升高反應(yīng)溫度縮小反應(yīng)容器的體積（加壓）加入催化劑 （ ）A B C D【答案】C【解析】使b曲線變?yōu)閍曲線，到達(dá)平衡時(shí)間縮短，且D的體積發(fā)生不變，說明改變條件，反應(yīng)速率加快，不影響平衡移動(dòng)。增大反應(yīng)物B的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；升高溫度，反應(yīng)速率加快，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，D的體積分?jǐn)?shù)降低，錯(cuò)誤；縮小反應(yīng)容器的體積增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，平衡不移動(dòng)，D體積分?jǐn)?shù)不變，正確；加入催化劑，反應(yīng)速率增大，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤。故選C。5【備戰(zhàn)2019年高考一遍過考點(diǎn)11】某溫度時(shí)，在一個(gè)容積為2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試填寫下列空白：(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)反應(yīng)開始至2 min，氣體Z的反應(yīng)速率為_。(3)若X、Y、Z均為氣體，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：壓強(qiáng)是開始時(shí)的_倍；若此時(shí)將容器的體積縮小為原來的倍，達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)溫度將升高(容器不與外界進(jìn)行熱交換)，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為_反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(4)若上述反應(yīng)在2 min后的t1t6內(nèi)反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間圖象如下，在每一時(shí)刻均改變一個(gè)影響反應(yīng)速率的因素，則下列說法正確的是_。A在t1時(shí)增大了壓強(qiáng)B在t3時(shí)加入了催化劑C在t4時(shí)降低了溫度Dt2t3時(shí)A的轉(zhuǎn)化率最高【答案】3XY2Z 0.05 molL1min1 0.9 放熱 B 【解析】(1)由圖象知v(X)v(Y)v(Z)0.3 mol0.1 mol0.2 mol312，又由于該反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，所以化學(xué)方程式為3XY2Z。(2)v(Z)0.05 molL1min1。(3)X、Y、Z均為氣體時(shí)，反應(yīng)前n(總)2.0 mol，平衡時(shí)n(總)0.7 mol0.9 mol0.2 mol1.8 mol，所以p(平)p(始)1.8 mol2.0 mol0.9。將容器體積縮小，相當(dāng)于增壓，達(dá)平衡時(shí)，溫度升高，根據(jù)勒夏特列原理，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(4)在t1時(shí)如果增大壓強(qiáng)，則正、逆反應(yīng)速率都增大且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，A錯(cuò)誤；在t3時(shí)應(yīng)該是加入了催化劑，正、逆反應(yīng)速率都增大，并且增大的倍數(shù)相同，平衡不移動(dòng)，B正確；在t4時(shí)如果是降低了溫度，則正、逆反應(yīng)速率都減小且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，C錯(cuò)誤；由圖可以看出，從t1t2，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率降低，從t2t4，平衡不移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率不變，從t4t5，平衡繼續(xù)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率又降低，因此，t0t1時(shí)A的轉(zhuǎn)化率最高，D錯(cuò)誤。能力拓展：6【河南鄭州市2019屆高考一?！吭谌莘e為2L的剛性密閉容器中，加入1mol CO2和3mol H2，發(fā)生反應(yīng)CO2+3H2CH3OH+H2O在其他條件不變的情況下，溫度對(duì)反應(yīng)的影響結(jié)果如圖所示（注：T1、T2均大于300）。下列說法正確的是 （ ）A該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小B處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時(shí)減小CT2下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成甲醇的平均速率為v（CH3OH） molL1min1DT1下，若反應(yīng)達(dá)到平衡后CO2轉(zhuǎn)化率為a，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為（2a）：2【答案】D【解析】A.圖象分析可知先拐先平溫度高，T1T2，溫度越高平衡時(shí)生成甲醇物質(zhì)的量越小，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度越高，平衡常數(shù)越小，該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的大，故A錯(cuò)誤；B.分析可知T1T2，A點(diǎn)反應(yīng)體系從T1變到T2，升溫平衡逆向進(jìn)行，達(dá)到平衡時(shí)增大，故B錯(cuò)誤；C.T2下達(dá)到平衡狀態(tài)甲醇物質(zhì)的量nB，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成甲醇的平均速率為v（CH3OH）molL1min1molL1min1，故C錯(cuò)誤；DT1下，若反應(yīng)達(dá)到平衡后CO2轉(zhuǎn)化率為a， CO2+ 3H2 CH3OH+ H2O，起始量（mol） 1 3 0 0變化量（mol） a 3a a a平衡量（mol） 1a 33a a a則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比，故D正確；答案：D。7【江西紅色七校2019屆高三第二次聯(lián)考】CO2經(jīng)催化加氫可合成乙烯：2CO2 (g) 6H2 (g) C2H4(g)4H2O(g)。0.2 MPa時(shí)，按n(CO2)：n(H2)=l：3投料，測得不同溫度下平衡時(shí)體系中各物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖。下列敘述正確的是 （ ）A該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B曲線a代表的是C2H4CN點(diǎn)和M點(diǎn)所處狀態(tài)的c(H2O)相等D其它條件不變，T1、0.1 MPa下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率比N點(diǎn)更大【答案】C【解析】A.由曲線變化可知隨著溫度升高，氫氣的物質(zhì)的量逐漸增多，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)放熱，故A錯(cuò)誤；B隨著溫度升高，氫氣的物質(zhì)的量逐漸增多，因氫氣