2020版高考化学总复习第6章第2讲化学平衡状态化学平衡移动教案鲁科版.docx

第2讲化学平衡状态化学平衡移动2017级教学指导意见核心素养1.了解化学反应的可逆性、化学平衡的建立过程，掌握化学平衡的特征。2.理解外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响规律，推测判断平衡移动的方向、浓度、转化率等相关物理量的变化。3.能从化学反应速率、化学平衡的角度结合分析选择并优化化学反应条件及化工生产条件。1.变化观念与平衡思想：知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化有一定限度，是可以调控的。能多角度、多动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知：建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道可以通过分析、推理等方法认识化学平衡的特征及其影响因素，建立模型。能运用模型解释化学现象。考点一可逆反应与化学平衡状态学在课内1.可逆反应(1)定义在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不变的状态。(2)建立过程在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：以上过程可用下图表示：(3)平衡特点3.判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志：v正v逆0同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aAbBcCdD，时，反应达到平衡状态。(2)静态标志：各种“量”不变各物质的质量、物质的量或浓度不变。各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。考在课外教材延伸判断正误(1)3Fe4H2OFe3O44H2，Fe3O44H23Fe4H2O互为可逆反应。()(2)PbPbO22H2SO42PbSO42H2O电池反应为可逆反应。()(3)由2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H1966 kJmol1知，2 mol SO2与1 mol O2在恒压密闭容器中充分反应，可放出196.6 kJ的热量。()(4)化学反应达平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等。()(5)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态()(6)在2 L密闭容器内，800 时反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)体系中，当该容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态()(7)对于反应2A(g)B(s)3C(g)，在恒温恒容密闭容器中反应，当混合气体的密度或压强保持不变时，都说明反应已达平衡状态。()(8)对于反应A(g)B(g)C(g)D(g)，压强不随时间而变，说明反应已达到平衡状态。()拓展应用对于可逆反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)。(1)现向恒容密闭容器中加入含18O的氧气，达到平衡后，18O存在于_中；达到平衡的过程中，正反应速率逐渐_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)能说明该反应已达到平衡状态的是_。a.v(NO2)2v(O2)b.容器内气体总物质的量保持不变c.v逆(NO)2v正(O2)d.容器内气体的密度保持不变答案(1)O2、NO2、NO减小(2)b、c思维探究一定温度下，向一恒容密闭容器中充入一定量的H2、I2(g)，混合气体的平均相对分子质量保持不变能否说明反应已达平衡？答案不能，该反应m、n均不变，为恒量，恒量不变不能说明反应已达平衡。基础点巩固1.对于CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，下列说法能判断该反应达到平衡状态的是()A.v(CO2)v(H2)B.3v逆(H2)v正(H2O)C.v正(H2)3v逆(CO2)D.断裂3 mol HH键的同时，形成2 mol OH键答案C2.在1 L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是()A.N2H2NH3132B.一个NN键断裂的同时，有3个HH键生成C.其他条件不变时，混合气体的密度不再改变D.2v正(N2)3v逆(NH3)解析A项，N2H2NH3132不能说明各物质的浓度不变，因而不能说明反应达到平衡，错误；B项，一个NN键断裂的同时，有3个HH键生成，能说明正、逆反应速率相等，正确；C项，混合气体的密度不再改变，不能说明达到反应平衡，错误；D项，2v正(N2)v逆(NH3)时，正、逆反应速率才相等，才达到平衡，错误。答案B3.在密闭容器中进行反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是()A.Z为0.3 molL1 B.Y2为0.4 molL1C.X2为0.2 molL1 D.Z为0.4 molL1解析若X2完全转化为Z，则X2、Y2、Z的浓度分别是0 molL1、0.2 molL1、0.4 molL1；若Z完全转化为X2、Y2，则X2、Y2、Z的浓度分别是0.2 molL1、0.4 molL1、0 molL1；反应为可逆反应，反应物不能完全转化，所以，0X20.2 molL1，0.2 molL1Y20.4 molL1，0Z0.4 molL1。答案A4.一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，则下列判断正确的是()A.c1c231B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为23C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0 molL1c10.14 molL1解析平衡浓度之比为13，转化浓度亦为13，故c1c213，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应，且vY(生成)vZ(生成)应为32，B不正确；由可逆反应的特点可知0c10)。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1 mol X(g) 与1 mol Y (g)，下列说法正确的是()A.充分反应后，放出热量为a kJB.当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为12 C.当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡D.若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小解析A项，由于该反应为可逆反应，充分反应后，放出热量应小于a kJ；B项，在化学反应中，转化或生成的物质的量浓度之比符合系数之比，而平衡时的物质的量浓度之比不一定符合系数之比；D项，增大Y的浓度，正、逆反应速率均增大。答案C8.(2017全国节选)298 K时，将20 mL 3x molL1Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a.溶液的pH不再变化b.v(I)2v(AsO)c.c(AsO)/c(AsO)不再变化d.c(I)y molL1解析a项，随反应进行，溶液的pH不断降低，当pH不再变化时，说明反应达到了平衡；b项，速率之比等于系数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断是否达到平衡；c项，随反应进行，c(AsO)不断增大，c(AsO)不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变，则反应达到平衡；d项，由图像并结合方程式可知，平衡时c(I)2y mol/L，故当c(I)y mol/L时，反应未达到平衡。答案ac考点二化学平衡移动学在课内1.化学平衡的移动平衡移动就是由一个“平衡状态不平衡状态新平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，平衡可能发生移动，如下所示：2.外界因素对化学平衡移动的影响(1)影响化学平衡的因素条件的改变(其他条件不变)化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(对有气体存在的反应)反应前后气体分子数改变增大压强向气体体积减小的方向移动减小压强向气体体积增大的方向移动反应前后气体分子数不变改变压强平衡不移动温度升高温度向吸热反应方向移动降低温度向放热反应方向移动催化剂使用催化剂平衡不移动(2)勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。名师点拨化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变，改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。(3)平衡移动原理导图特别提示“惰性气体”对化学平衡的影响恒温、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恒温、恒压条件原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小体系中各组分的浓度同倍数减小同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。考在课外教材延伸判断正误(1)温度改变，平衡一定发生移动。()(2)增加反应物的量平衡一定会正向移动。()(3)合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动()(4)不论恒温恒容，还是恒温恒压容器，加入稀有气体，平衡皆发生移动。()(5)化学平衡向正向移动，说明正反应速率一定增大。()(6)改变某一条件，v正、v逆均增大且平衡不移动，该条件一定为加入催化剂()(7)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大()(8)C(s)CO2(g)2CO(g)H0，只升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大()(9)起始加入原料的物质的量相等，则各种原料的转化率一定相等。()(10)通过改变一个条件使某反应向正反应方向移动，转化率一定增大。()(11)往平衡体系FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅()(12)改变某条件平衡向正反应方向移动，体系中生成物的百分含量一定增大()(13)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动()拓展应用某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，当反应达到平衡时，下列措施：升温恒容通入惰性气体增加CO浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A. B. C. D.解析该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。答案B2.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)3Y(g)2Z(g)H0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()选项改变的条件新平衡与原平衡比较A升高温度X的转化率变小B增大压强X的浓度变小C充入一定量YY的转化率增大D使用适当催化剂X的体积分数变小解析升温，平衡向吸热反应的方向移动，即逆向移动，X的转化率变小，A项正确；增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即正向移动，X的物质的量减小，但由于容器体积减小，各组分的浓度均比原平衡的大，故B项错误；增大一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，而其本身的转化率降低，故C项错误；催化剂只能改变反应速率，不影响平衡状态，故各物质的体积分数不变，D项错误。答案A3.在一个不导热的密闭反应器中，发生两个反应：A(g)B(g)2C(g)H10X(g)3Y(g)2Z(g)H20进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是()A.恒压时，通入惰性气体，C的物质的量不变B.恒压时，通入Z气体，反应器中温度升高C.恒容时，通入惰性气体，各反应速率不变D.恒容时，通入Z气体，Y的物质的量浓度增大解析恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，相当于压强减小，故平衡X(g)3Y(g)2Z(g)左移，放热，温度升高，导致平衡A(g)B(g)2C(g)左移，C的物质的量减小。答案A4.在压强为0.1 MPa、温度为300 条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0。(1)平衡后将容器的容积压缩到原来的一半，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是_(填字母)。A.H2减小B.正反应速率加快，逆反应速率减慢C.反应物转化率增大D.重新平衡减小(2)若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是_(填字母)。A.升高温度B.将CH3OH从体系中分离C.充入He，使体系总压强增大答案(1)CD(2)B名师点拨平衡移动方向判断的思维模型能力点提升5.密闭容器中进行的可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是()A.T1T2，p1c，正反应为吸热反应B.T1T2，p1p2，abc，正反应为吸热反应C.T1p2，abT2，p1p2，abc，正反应为放热反应解析比较T1，p2、T2，p2两线可知T1T2，该反应为吸热反应，比较T1，p1、T1，p2两线可知p2p1，该反应为气体分子数增大的反应，即abpqB.正反应是吸热反应；mnpqC.正反应是放热反应；mnpq解析图像中有三个量，应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。定压强，讨论T与A的转化率的关系：同一压强下，温度越高，A的转化率越高，说明正反应是吸热反应；定温度，讨论压强与A的转化率的关系：同一温度下，压强越大，A的转化率越高，说明正反应是体积缩小的反应，即mnpq。答案D7.在恒容密闭容器中通入A、B两种气体，在一定条件下发生反应：2A(g)B(g)2C(g)H0。达到平衡后，改变一个条件(x)，下列量(y)一定符合图中曲线的是()选项xyA通入A气体B的转化率B加入催化剂A的体积分数C增大压强混合气体的总物质的量D升高温度混合气体的总物质的量解析A项，当通入A气体时，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，正确；B项，加入催化剂只能改变反应速率，平衡不移动，A的体积分数不变，错误；C项，增大压强，平衡向正反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，错误；D项，正反应为吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，错误。答案A8.向某容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)，发生反应2X(g)Y(g)3Z(g)。反应过程中，持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是()A.M点时，Y的转化率最大B.升高温度，平衡常数减小C.平衡后充入X，达到新平衡时X的体积分数减小D.W、M两点Y的正反应速率相同解析Q点时体系中X的体积分数最小、转化率最大，故Q点时Y的转化率最大，A项错误；Q点前X的体积分数逐渐减小，Q点后X的体积分数逐渐增大，故Q为平衡点，Q前的点均未达到平衡，Q后的点均已达到平衡，升温平衡向逆反应方向移动，说明正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，B项正确；反应物有X、Y两种，平衡后充入X，达到新平衡时X的体积分数增大，C项错误；W点对应的温度低于M点对应的温度，温度越高，反应速率越快，所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，D项错误。答案B名师点拨一、常规化学平衡的图像类型1.浓度时间图像2.含量时间温度(压强)图像常见图像形式有如下几种。其中C%指生成物的百分含量，B%指反应物的百分含量。(1)(2)(3)(4)(5)3.恒温(压)线二、几种特殊图像1.对于化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，M点前，表示化学反应从反应物开始，则v正v逆；M点为刚达到的平衡点。M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增大(C%减小)，平衡逆向移动，Hv逆；则右下方(F点)v正”或“反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大(3)A点、E点一、等效平衡平衡状态比较的纽带，提升学生的“模型认知”素养素养说明：平衡状态比较是近几年高考中的常涉题型。对新、旧平衡间某量关系比较有困难时，则可借助等效平衡，使复杂的问题简单化。解题时先构建一个与原平衡等效的“虚拟的第三平衡”，然后与新平衡联系参照对比，从而促使条件向结论转化，提升学生的模型认知素养。名师点拨1.定义：在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。2.形成等效平衡的条件换算成化学方程式同一边物质，其浓度相同。(反应前后分子数相等的反应由于其平衡状态不随压强变化，其浓度可不同)3.等效平衡分类及规律等效类型条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压反应的特点任何可逆反应反应前后气体分子数相等任何可逆反应起始投料换算为化学方程式同一边物质，其“量”相同换算为化学方程式一边物质，其“量”符合同一比例换算为化学方程式同一边物质，其“量”符合同一比例平衡特点质量分数(w%)相同相同相同浓度(c)相同成比例相同(气体)物质的量(n)相同成比例成比例等效平衡判断“四步曲”4.构建模板(1)构建等温等容平衡思维模式(见图示)：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(2)构建等温等压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。题组训练1.(2016江苏化学，改编)一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)CO(g)CH3OH(g) 达到平衡，下列说法正确的是()容器温度/K物质的起始浓度/molL1物质的平衡浓度/molL1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大C.达到平衡时，容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D.达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的大解析对比容器和可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但温度高，平衡时c(CH3OH)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A错误；相对于成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，转化率提高，所以中转化率高，B错误；不考虑温度，中投料量是的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以中c(H2)小于中c(H2)的两倍，且的温度比高，相对于，平衡向逆反应方向移动，c(H2)增大，C错误；对比和，温度相同，两者建立等效平衡两容器中速率相等，但温度高，速率加快，D正确。答案D2.在一恒温容积为2 L的容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)mY(g)3Z(g)，平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()A.m2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为11D.第二次平衡时，Z的浓度为0.4 molL1解析在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，则可等效为两等效平衡体系合并，在合并瞬间X、Y、Z的体积分数不变，但单位体积内体系分子总数增多，依据勒夏特列原理平衡应朝气体计量数和减小方向移动，但再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，则说明m13，故m2，A项正确；同一化学反应的平衡常数只与温度有关，两次平衡温度不变，故两次平衡的平衡常数相同，B项正确；m2，则起始量X与Y之比为12，则反应过程中由方程式可知反应的X与Y之比为12，故X与Y的平衡转化率之比为11，C项正确；m2，则该反应为反应前后气体总量不变的反应，故第二次平衡时Z的物质的量为：410%0.4(mol)，故Z的浓度为0.4 mol2 L0.2 mol/L，故D项错误。答案D3.相同温度下，有相同容积的甲、乙两容器，甲容器中充入1 g N2和1 g H2，乙容器中充入2 g N2和2 g H2。下列叙述中不正确的是()A.化学反应速率：乙甲B.平衡后N2的浓度：乙甲C.H2的转化率：乙甲D.平衡混合气中H2的体积分数：乙甲解析容器中发生的反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)。相同容积的容器中充入不同量的反应物，乙容器中压强大，化学反应速率：乙甲，A正确。根据勒夏特列原理可知，平衡时乙容器中N2的浓度应大于甲容器，但会小于甲容器中N2浓度的2倍，B正确。乙容器中压强较大，平衡向正反应方向移动，所以H2的转化率：乙甲，C正确。平衡混合气中H2的体积分数：乙甲，D错误。答案D二、化学平衡移动原理在化工生产中的运用，培养学生的社会责任感素养说明：从化学反应速率、化学平衡的角度综合分析，选择与优化化工生产条件是2017级教学指导意见中的评价内容，也是高考命题的重要素材。从理论出发结合生产实际优化生产条件与措施，培养学生知识服务于社会的责任感。名师点拨1.总体原则(1)化工生产适宜条件选择的一般原则条件原则从化学反应速率分析既不能过快，又不能太慢从化学平衡移动分析既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性从原料的利用率分析增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等从催化剂的使用活性分析注意催化剂的活性对温度的限制(2)平衡类问题需考虑的几个方面原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。原料的循环利用。产物的污染处理。产物的酸碱性对反应的影响。气体产物的压强对平衡造成的影响。改变外界条件对多平衡体系的影响。2.典型实例工业合成氨(1)反应原理N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1(2)反应特点：反应为可逆反应；正反应为放热反应；反应物、生成物均为气体，且正反应为气体物质的量减小的反应。(3)反应条件的选择反应条件对化学反应速率的影响对平衡混合物中氨含量的影响合成氨条件的选择增大压强增大反应速率平衡正向移动，提高平衡混合物中氨的含量压强增大，有利于氨的合成，但需要动力大，对材料、设备的要求高。故采用1030 MPa的高压升高温度增大反应速率平衡逆向移动，降低平衡混合物中氨的含量温度要适宜，既要保证反应有较快的速率，又要使反应物的转化率不能太低。故采用400500 左右的温度，并且在该温度下催化剂的活性最大使用催化剂增大反应速率没有影响工业上一般选用铁触媒作催化剂(4)原料气的充分利用合成氨反应的转化率较低，从原料充分利用的角度分析，工业生产中可采用循环操作的方法可提高原料的利用率。题组训练一、知条件、晰原理4.(1)(2018天津理综)CO2是一种廉价的碳资源，可利用CO2与CH4制取合成气(CO、H2)，反应方程式为CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g)H0。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压，容积可变)中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_(填“A”或“B”)。按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900 的原因是_。解析该反应为气体分子数增大的吸热反应，恒容时达到的平衡相当于恒压条件下达到平衡后增大压强，加压平衡向逆反应方向移动，故恒容时反应达平衡后吸收的热量比恒压时反应达平衡后吸收的热量少。根据题图知，900 时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但升高温度，能耗升高，经济效益降低。答案B900 时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低(2)(2018北京理综)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80 后脱除率变化的原因：_。解析有机碳的脱除率受两个因素的共同影响：一方面，温度越高，反应速率越快，在相同投料比、相同反应时间内，有机碳的脱除率越高；另一方面，温度升高可使较多的H2O2分解，氧化剂的量减少，使得有机碳的脱除率降低。80 后，H2O2分解对有机碳脱除率的影响超过了温度升高的影响，导致脱除率逐渐降低。答案80 后，H2O2分解速率大，浓度显著降低5.(2017课标全国，27)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g) O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反应的H1为_ kJmol1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A.升高温度 B.降低温度C.增大压强 D.降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。解析(1)根据盖斯定律，用式式可得式，因此H1H2H3119 kJ/mol242 kJ/mol123 kJ/mol。由a图可以看出，温度相同时，由0.1 MPa变化到x MPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以x的压强更小，x0.1。由于反应为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此A正确、B错误。反应正向进行时体积增大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此C错误，D正确。(2)反应初期，H2可以活化催化剂，进料气中n(氢气)/n(丁烷)较小，丁烷浓度大，反应向正反应方向进行的程度大，丁烯产率升高；然后进料气中n(氢气)/n(丁烷)增大，原料中过量的H2会使反应平衡逆向移动，所以丁烯产率下降。(3)590 之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度超过590 时，由于丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应的丁烷也就相应减少。答案(1)123小于AD(2)原料中过量H2会使反应平衡逆向移动，所以丁烯产率下降(3)590 前升高温度，反应平衡正向移动升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多高于590 时则有更多的C4H10裂解导致产率降低 二、明要求、晰方法6.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。一种工业合成氨的简单流程图如下：(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：_。(2)步骤中制氢气原理如下：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.2 kJmol1对于反应，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是_。a.升高温度 b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂 d.降低压强(3)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_。解析(1)由题意可知空气中的O2将2价硫氧化为硫单质，同时生成NH3H2O，根据得失电子守恒将方