整理与提升
一、体系构建
1．化学反应的方向
2．化学反应的限度
3．化学反应的速率
二、真题导向
考向一 从微观反应机理分析反应速率与平衡
1．(2023·江苏，10)金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)===CS2(g)＋4H2(g)，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔS<0
B．该反应的平衡常数K＝
C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D．该反应中每消耗1 mol H2S，转移电子的数目约为2×6.02×1023
2．(2023·浙江6月选考，14)一定条件下，1-苯基丙炔(Ph－C≡C－CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应Ⅰ 、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是( )
A．反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C．增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
3．[2023·新课标卷，29(1)(2)]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
(1)根据图1数据计算反应N2(g)＋H2(g)===NH3(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位，N2*表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为 (填标号)，理由是_______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
考向二 选择题中图像的分析与推理
4．(2023·辽宁，12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为：2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
5．(2023·重庆，14)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)
在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．反应Ⅰ的ΔH<0，反应Ⅱ的ΔH>0
B．M点反应Ⅰ的平衡常数K<1
C．N点H2O的压强是CH4的3倍
D．若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，则曲线之间交点位置不变
6．(2022·湖南，14改编)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 mol X和1 mol Y发生反应：2X(g)＋Y(g) Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．ΔH>0
B．气体的总物质的量：naC．a点平衡常数：K<12 mol－2·L2
D．反应速率：va正考向三 简答题中化学反应原理的归因分析
7．[2023·海南，16(1)(2)(3)]磷酸二氢钾在工农业生产及国防工业等领域都有广泛的应用。某研究小组用质量分数为85%的磷酸与KCl(s)反应制备KH2PO4(s)，反应方程式为H3PO4(aq)＋KCl(s) KH2PO4(s)＋HCl(g)，一定条件下的实验结果如图1所示。
回答问题：
(1)该条件下，反应至1 h时KCl的转化率为______________。
(2)该制备反应的ΔH随温度变化关系如图2所示。该条件下反应为______________(填“吸热”或“放热”)反应，且反应热随温度升高而______________。
(3)该小组为提高转化率采用的措施中有：使用浓磷酸作反应物、向系统中不断通入水蒸气等。它们能提高转化率的原因是：不使用稀磷酸________________________________________；
通入水蒸气_________________________________________________________________。
8．(2022·全国甲卷，28)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：
(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝＋172 kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2
(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH2＝－51 kJ·mol－1，Kp2＝1.2×1012 Pa
①反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH＝__________kJ·mol－1，Kp＝__________Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
③对于碳氯化反应：增大压强，平衡______移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在1.0×105 Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的平衡常数Kp(1 400 ℃)＝__________Pa。
②图中显示，在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于TiO2-C“固-固”接触的措施是____________
_______________________________________________________________________________。
考向四 化学反应速率和平衡常数有关计算
9．(2023·河北，6)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g)，发生如下反应：
反应②和③的速率方程分别为v2＝k2c2(X)和v3＝k3c(Z)，其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。
t/min 0 1 2 3 4 5
c(W)/ (mol·L－1) 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028
下列说法正确的是( )
A．0～2 min内，X的平均反应速率为0.080 mol·L－1·min－1
B．若增大容器容积，平衡时Y的产率增大
C．若k2＝k3，平衡时c(Z)＝c(X)
D．若升高温度，平衡时c(Z)减小
10．[2022·全国乙卷，28(3)(4)]H2S热分解反应2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH＝＋170 kJ·mol－1。
(3)在1 470 K、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为_________________________，
平衡常数Kp＝__________kPa。
(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____________________________
________________________________________________________________________。
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。
11．[2023·全国乙卷，28(3)(4)](3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s) Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。平衡时－T的关系如下图所示。660 K时，该反应的平衡总压p总＝____________kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)＝____________(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，平衡时＝____________(用、表示)。在929 K时，p总＝84.6 kPa、＝35.7 kPa，则＝__________kPa，Kp(Ⅱ)＝__________kPa(列出计算式)。
整理与提升
二、
1．C 2.C
3．(1)－45 (2)(ⅱ) N≡N的键能比H—H的大，使其断裂需要的能量多
4．C 5.C 6.B
7．(1)70% (2)吸热 降低 (3)使用浓磷酸作反应物可以提高磷酸的浓度，促使反应正向进行 使得气体中氯化氢的分压减小，促使反应正向进行
解析 (1)由图可知，该条件下，反应至1 h时KCl的转化率为70%。(2)由图可知，焓变为正值，则该条件下反应为吸热反应，且反应热随温度升高而降低。
8．(1)①－223 1.2×1014 ②碳氯化反应气体分子数增加，ΔH小于0，是熵增、放热过程，根据ΔG＝ΔH－TΔS可知ΔG＜0，故该反应能自发进行，而直接氯化的体系气体分子数不变且是吸热过程，反应趋势远小于碳氯化 ③向左 变小
(2)①7.2×105 ②为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl4产品，提高效益 (3)将两固体粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾”
9．D
10．(3)50% 4.76 (4)①越高 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 ②d 24.9
11．(3)3.0 2.25 增大 (4) 46.26 (共57张PPT)
整理与提升
第2章
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内容索引
一、体系构建
二、真题导向
体系构建
>
<
一
1.化学反应的方向
一
体系构建
2.化学反应的限度
化学平衡
化学平衡常数
表达式：对于一般反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
影响因素：只与温度有关，与各物质的浓度、分压无关
应用
判断化学反应可能进行的程度(即反应限度)
判断可逆反应进行的方向
求反应物的转化率和各物质的平衡浓度
化学平衡
影响因素
平衡转化率：反应物A的平衡转化率α(A)＝ ×100%
改变温度
升高温度，化学平衡向吸热方向移动
降低温度，化学平衡向放热方向移动
改变浓度
若Q＜K，化学平衡正向移动
若Q＞K，化学平衡逆向移动
改变压强
若Δvg＝0，改变压强，化学平衡状态不变
若Δvg≠0，增大压强，化学平衡向化学方程式中
气态物质化学式前系数减小的方向移动
勒·夏特列原理
3.化学反应的速率
返回
真题导向
>
<
二
考向一 从微观反应机理分析反应速率与平衡
1.(2023·江苏，10)金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)===CS2(g)
＋4H2(g)，既可以除去天然气中的H2S，又可
以获得H2。下列说法正确的是
A.该反应的ΔS<0
二
真题导向
C.题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与
催化剂中的M之间发生作用
D.该反应中每消耗1 mol H2S，转移电子的数目约为2×6.02×1023
√
左侧反应物气体计量数之和为3，右侧反应产
物气体计量数之和为5，ΔS>0，A错误；
由方程式知，K＝ ，B错误；
由方程式知，消耗1 mol H2S同时生成2 mol H2，转移4 mol e－，数目约为4×6.02×1023，D错误。
2.(2023·浙江6月选考，14)一定条件下，1-苯基丙炔(Ph－C≡C－CH3)可与HCl发生催化加成，反应如右：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，
下列说法不正确的是
A.反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ
B.反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物
Ⅰ的比例
D.选择相对较短的反应时间，及时分离可获
得高产率的产物Ⅰ
√
反应Ⅱ＝反应Ⅰ＋反应Ⅲ，反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，ΔH都小于0，所以反应Ⅱ的ΔH<0，因此反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ，故A正确；
短时间里反应Ⅰ得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ，故B正确；
反应Ⅲ的平衡常数K＝ ，温度不变，K不变，平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例不变，C错误；
根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，故D正确。
3.[2023·新课标卷，29(1)(2)]氨是最重要的化学
品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。
回答下列问题：
(1)根据图1数据计算反应 ===
NH3(g)的ΔH＝_____kJ·mol－1。
－45
在化学反应中，断开化学键要消耗能量，形成化学键要释放能量，反应的焓变等于反应物的键能总和与反应产物的键能总和的差，因此，由图1数据可知，反应
===NH3(g)的ΔH＝(473＋654－436－397－339) kJ·mol－1＝－45 kJ·mol－1。
(2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位，N2*表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为______ (填标号)，理由是
_____________________________________________。
(ⅱ)
N≡N的键能比H—H的大，使其断裂需要的能量多
由图1中的信息可知， N2(g)===N(g)的ΔH＝
＋473 kJ·mol－1，则N≡N的键能为946 kJ·
mol－1； H2(g)===3H(g)的ΔH＝＋654 kJ·
mol－1，则H—H的键能为436 kJ·mol－1。由于N≡N的键能比H—H的大很多，因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为(ⅱ)。
考向二 选择题中图像的分析与推理
4.(2023·辽宁，12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含
Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下
列说法正确的是
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C.该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
√
由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)
的浓度先增大后减小，说明开始反应
生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成
Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项
错误；
随着反应物浓度的减小，到大约13 min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13 min后反应速率会增大，B项错误；
由图像可知，某时刻后，Mn(Ⅱ)逐
步增多，而此时体系中基本不存在
Mn(Ⅶ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)
不能大量共存，C项正确；
H2C2O4为弱酸，在离子方程式中不拆成离子，总反应为 ＋5H2C2O4
＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，D项错误。
5.(2023·重庆，14)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
反应Ⅱ：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)
在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)＝1∶1投料比
进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的
变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的ΔH<0，反应Ⅱ的ΔH>0
B.M点反应Ⅰ的平衡常数K<1
C.N点H2O的压强是CH4的3倍
D.若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，
则曲线之间交点位置不变
√
随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含
量增大，说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动，
反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应，焓变
小于零，反应Ⅰ为吸热反应，焓变大于零，A
错误；
M点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料V(CO2)∶
V(H2)＝1∶1，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的
物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K＝ ＝1，B错误；
N点一氧化碳、甲烷的物质的量相等，结合反
应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量
为甲烷的3倍，结合阿伏加德罗定律推论可知，
H2O的压强是CH4的3倍，C正确；
反应Ⅰ为气体分子数不变的反应，反应Ⅱ为气
体分子数减小的反应，若按V(CO2)∶V(H2)＝1∶2投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误。
6.(2022·湖南，14改编)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 mol X和1 mol Y发生反应：2X(g)＋Y(g) Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.ΔH>0
B.气体的总物质的量：naC.a点平衡常数：K<12 mol－2·L2
D.反应速率：va正√
甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大
后减小，正反应为气体分子数减小的反应，则刚开始
压强增大的原因是因为容器温度升高，说明反应放热，
即ΔH＜0，故A错误；
根据A项分析可知，密闭容器中的反应为放热反应，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体的总物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，图中a点和c点的压强相等，则说明甲容器中气体的总物质的量相比乙容器在减小，即气体的总物质的量：na＜nc，故B正确；
设Y转化的物质的量浓度为x mol·L－1，
则列出三段式如下：
2X(g)＋Y(g) Z(g)
c0 2 1 0
Δc 2x x x
c平 2－2x 1－x x
根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即va正＞vb正，故D错误。
考向三 简答题中化学反应原理的归因分析
7.[2023·海南，16(1)(2)(3)]磷酸二氢钾在工农业生产及国防工业等领域都有广泛的应用。某研究小组用质量分数为85%的磷酸与KCl(s)反应制备KH2PO4(s)，反应方程式为H3PO4(aq)＋KCl(s)
KH2PO4(s)＋HCl(g)，一定条件下的实验结果如图
1所示。
回答问题：
(1)该条件下，反应至1 h时KCl的转化率为____。
70%
由图可知，该条件下，反应至1 h时KCl的转化率
为70%。
(2)该制备反应的ΔH随温度变化关系如图2所示。该条件下反应为____(填“吸热”或“放热”)反应，且反应热随温度升高而_____。
吸热
降低
由图可知，焓变为正值，则该条件下反应为吸热反应，且反应热随温度升高而降低。
(3)该小组为提高转化率采用的措施中有：使用浓磷酸作反应物、向系统中不断通入水蒸气等。它们能提高转化率的原因是：不使用稀磷酸_____
___________________________________________________；通入水蒸气
_____________________________________________。
使用浓磷酸作反应物可以提高磷酸的浓度，促使反应正向进行
使得气体中氯化氢的分压减小，促使反应正向进行
8.(2022·全国甲卷，28)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：
(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝＋172 kJ·mol－1，Kp1＝1.0×10－2
(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH2＝－51 kJ·
mol－1，Kp2＝1.2×1012 Pa
①反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH＝_____kJ·mol－1，Kp＝________Pa。
－223
1.2×1014
根据盖斯定律，将“反应(ⅱ)－反应(ⅰ)”得到反应2C(s)＋O2(g)===
2CO(g)，则ΔH＝－51 kJ·mol－1－(＋172 kJ·mol－1)＝－223 kJ·mol－1；
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是______________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
碳氯化反应气体分子数增加，ΔH小于0，是熵增、放热过程，根据ΔG＝ΔH－TΔS可知ΔG＜0，故该反应能自发进行，而直接氯化的体系气体分子数不变且是吸热过程，反应趋势远小于碳氯化
③对于碳氯化反应：增大压强，平衡____移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
向左
变小
对于碳氯化反应，气体分子数增大，依据勒·夏特列原理，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，即平衡向左移动；该反应是放热反应，温度升高，平衡向吸热方向移动，即向左移动，则平衡转化率变小。
(2)在1.0×105 Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的平衡常数Kp(1 400 ℃)＝________Pa。
7.2×105
从图中可知，1 400 ℃，体系中气体平衡组成比例CO2是0.05，CO是0.6，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)
的平衡常数Kp(1 400 ℃)＝
②图中显示，在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_____
________________________________________________________。
为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl4产品，提高效益
实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于200 ℃，就是为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl4产品。
(3)TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于TiO2-C“固-固”接触的措施是___________________________________________________。
将两固体粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾”
固体颗粒越小，比表面积越大，反应接触面积越大。有利于TiO2-C“固-固”接触，可将两者粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾”，增大接触面积。
考向四 化学反应速率和平衡常数有关计算
9.(2023·河北，6)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g)，发生如下反应：
反应②和③的速率方程分别为v2＝k2c2(X)和v3＝k3c(Z)，其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应
②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。
t/min 0 1 2 3 4 5
c(W)/(mol·L－1) 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028
下列说法正确的是
A.0～2 min内，X的平均反应速率为0.080 mol·L－1·min－1
B.若增大容器容积，平衡时Y的产率增大
C.若k2＝k3，平衡时c(Z)＝c(X)
D.若升高温度，平衡时c(Z)减小
t/min 0 1 2 3 4 5
c(W)/(mol·L－1) 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028
√
由表知0～2 min内|Δc(W)|＝(0.160－0.080) mol·L－1＝0.080 mol·L－1，生成Δc(X)＝2|Δc(W)|＝0.160 mol·L－1，但一部分X转化为Z，造成
Δc(X)<0.160 mol·L－1，则v(X)< ＝0.080 mol·L－1·min－1，
故A错误；
t/min 0 1 2 3 4 5
c(W)/(mol·L－1) 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028
过程①是完全反应，过程②是可逆反应，若增大容
器容积相当于减小压强，使反应4X(g) 2Z(g)的
平衡向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，平
衡时Y的产率减小，故B错误；
反应③的活化能大于反应②，ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能<0，则4X(g) 2Z(g) ΔH<0，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡时c(Z)减小，故D正确。
10.[2022·全国乙卷，28(3)(4)]H2S热分解反应2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH＝＋170 kJ·mol－1。
(3)在1 470 K、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为____，平衡常数Kp＝____kPa。
50%
4.76
假设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1 mol和4 mol，平衡时转化的n(H2S)＝x mol，根据三段式可知：
2H2S(g) S2(g)＋2H2(g)
始/mol 1 0 0
变/mol x 0.5x x
平/mol 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__________________________
__________________________________________________。
越
高
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
由于2H2S(g) S2(g)＋2H2(g)的正反应是气体体积增大的反应，n(H2S)∶
n(Ar)越小，H2S的分压越小，相当于降低压强，平衡向正反应方向移动，因此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。
d
24.9
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%。假设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1 mol和9 mol，则根据三段式可知：
2H2S(g) S2(g)＋2H2(g)
始/mol 1 0 0
变/mol 0.24 0.12 0.24
0.1 s末/mol 0.76 0.12 0.24
此时H2S的分压为
×100 kPa≈7.51 kPa，H2S的起始分压为10 kPa，所以H2S分压的平均变
化率为 ＝24.9 kPa·s－1。
11.[2023·全国乙卷，28(3)(4)](3)将FeSO4置入抽空
的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)
Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。平衡时 －T
的关系如右图所示。660 K时，该反应的平衡总压
p总＝_____kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)＝_______(kPa)2。
Kp(Ⅰ)随反应温度升高而_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
3.0
2.25
增大
660 K时， ＝1.5 kPa，则 ＝1.5 kPa，因此，该反应的平衡总压p总＝3.0 kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)＝ ＝1.5 kPa×1.5 kPa＝2.25(kPa)2。由图中信息可知， 随着温度升高而增大，因此，Kp(Ⅰ)随反应温度升高而增大。
(4)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，
平衡时 ＝_________(用 、 表示)。在929 K时，p总＝84.6 kPa、
＝35.7 kPa，则 ＝_____kPa，Kp(Ⅱ)＝___________kPa(列出计算式)。
46.26
提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，在同温同压下，不同气体的物质的量之比等于其分压之比，由于仅发生反应(Ⅰ)时 ，则平衡时 ，得 ＝ 。
在929 K时，p总＝84.6 kPa、 ＝35.7 kPa，则 ＝p总、
，联立方程组消去 ，可得 ＝4p总，代入相关数据可求出 ＝46.26 kPa，则 ＝84.6 kPa－35.7 kPa－46.26 kPa＝
2.64 kPa，
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