2021届高考化学一轮复习第7章化学反应速率化学平衡第22讲化学平衡状态化学平衡的移动教学案新人教版

2021届高考化学一轮复习第7章化学反应速率化学平衡第22讲化学平衡状态化学平衡的移动教学案新人教版

- 1 - 第 22 讲　化学平衡状态　化学平衡的移动 一、化学平衡状态 1．可逆反应 (1)概念：在□01 相同条件下，既能向□02 正反应方向进行，又能向□03 逆反应方向进行的反应， 叫做可逆反应。 (2)符号：可逆反应用“”符号，而不用“===”表示。 (3)特点：在□04 相同条件下，正、逆反应□05 同时进行，平衡时反应物的转化率□06 小于 100%。 2．化学平衡的建立 (1)概念：在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率□01 等于逆反应速率，反应混合物中 各组分的浓度或质量分数保持□02 不变的状态，称为化学平衡状态。 (2)化学平衡的建立 过程 正、逆反应速率 反应物、生成物的浓度 反应开始时 v(正)□03 ＞v(逆) 反应物浓度最大，生成物浓度为零 反应过程中 v(正)逐渐□04 减小，v(逆)逐渐□05 增 大 反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增 大 平衡状态时 v(正)□06 ＝v(逆)≠0 各组分的浓度不再随时间的变化而变化 (3)化学平衡的特点 - 2 - 二、化学平衡的移动 1．化学平衡移动的过程 2．化学平衡移动 (1)化学平衡发生移动的根本原因：外界条件的改变造成了 v 正≠v 逆，其具体情况如下： ①v 正□01 ＞v 逆，平衡向正反应方向移动。 ②v 正□02 ＝v 逆，平衡不移动。 ③v 正□03 ＜v 逆，平衡向逆反应方向移动。 (2)平衡移动原理——勒夏特列原理 ①内容：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□04 减弱这种改变的方向移动。 ②具体应用 若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向□05 正反应方向移动 浓度 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 增大压强 向气体分子总数□06 减少的方向移动反应前后气体体积 改变 减小压强 向气体分子总数□07 增多的方向移动 压强(对 有气体参 加的反应) 反应前后气体体积 不变 改变压强 平衡□08 不移动 升高温度 向□09 吸热反应方向移动 降低温度 向□10 放热反应方向移动温度 催化剂 同等程度改变 v(正)、v(逆)，平衡不移 动 1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。 (1)2H2O电解 点燃 2H2↑＋O2↑为可逆反应。(×) - 3 - 错因：相同条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应，才是可逆反应。 (2)恒温恒容下，反应 A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)体系压强不随时间而变，说明反应已 达平衡状态。(×) 错因：该反应反应前后气体的总体积为定值，恒温、恒容时，无论反应是否达平衡，其 压强均不变。 (3)达到化学平衡状态指的是反应停止了，不再反应了。(×) 错因：化学平衡是一种动态平衡，反应并没有停止。 (4)对于反应 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，若每消耗 1 mol O2，同时生成 2 mol SO2，则 平衡正向移动。(×) 错因：对于反应 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，每消耗 1 mol O2，同时生成 2 mol SO2 时， 说明 v 正＝v 逆，该反应达平衡状态。 (5)对于反应 I2(g)＋H2(g)2HI(g)，若使体系颜色变浅，则平衡一定正向移动。(×) 错因：对于反应 I2(g)＋H2(g)2HI(g)增大体系体积，体系颜色变浅，但平衡不移动。 (6)对于反应 2A(g)＋B(g)2C(g)，当 v 正(A)＝ 1 2v 逆(B)时，平衡不移动。(×) 错因：当 v 正(A)＝2v 逆(B)时，平衡不移动。 (7)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。(×) 错因：催化剂不能改变平衡移动的方向，使用催化剂可改变反应速率。 2．教材改编题 (据人教选修四 P32T5)一定温度下，对可逆反应 A(g)＋2B(g)3C(g)的下列叙述中， 能说明反应已达到平衡的是(　　) A．单位时间内消耗 a mol A，同时生成 3a mol C B．容器内 B 的浓度不再变化 C．混合气体的物质的量不再变化 D．A 的消耗速率等于 C 的生成速率的 1 2倍 答案　B 解析　每消耗 a mol A 必然生成 3a mol C；该反应前后气体的总物质的量是不变的；当 A 的消耗速率等于 C 的消耗速率的 1 3倍时，反应达到平衡状态。 3．(2019·四川成都高三一诊)草酸(H2C2O4)在工业上可作漂白剂、鞣革剂，也是实验室 常用试剂。 现 将 0.50 mol 无 水 草 酸 放 入 10 L 的 密 闭 容 器 中 ， 分 别 在 T1 、 T2 时 进 行 反 应 H2C2O4(g)H2O(g)＋CO(g)＋CO2(g)(体系内物质均为气态)，测得 n(H2C2O4)随时间变化的数 据如下表： - 4 - t/min n(H2C2O4)/mol 温度 0 10 20 40 50 T1 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 T2 0.50 0.30 0.18 …… 0.18 (1)温度：T1________T2(填“>”“<”或“＝”)； (2)T2 时 0～20 min 平均反应速率 v(CO)＝________； (3)该反应达到平衡的标志为________(填序号)； a．消耗 H2C2O4 和生成 H2O 的物质的量相等 b．气体密度不变 c．混合气体的平均摩尔质量不变 d．体系中 nCO nH2C2O4不变 (4)T2 时，反应至 20 min 时再加入 0.5 mol H2C2O4，反应达到平衡时 H2C2O4 的物质的量 ________0.36 mol(填“>”“<”或“＝”)。 答案　(1)＜　(2)0.0016 mol/(L·min)　(3)cd　(4)> 解析　(1)温度越高，化学反应速率越快，根据表格数据可知，相同时间内，n(H2C2O4) 在 T2 时变化大，反应速率快，因此温度：T1＜T2。 (3)H2C2O4(g)H2O(g)＋CO(g)＋CO2(g)，消耗 H2C2O4 和生成 H2O 的物质的量始终相等， 不能说明达到平衡状态，a 错误；气体的质量不变，气体的体积不变，因此气体密度始终不变， 不能说明达到平衡状态，b 错误；气体的质量不变，气体的物质的量是一个变量，当混合气体 的平均摩尔质量不变，说明气体的物质的量不变，说明反应达到了平衡状态，c 正确；随着反 应的进行，H2C2O4 的物质的量减小，CO 的物质的量增大，当体系中 nCO nH2C2O4不变，说明正逆 反应速率相等，达到了平衡状态，d 正确。故选 c、d。 (4)根据表格数据，T2 时，反应至 20 min 时反应达到平衡，再加入 0.5 mol H2C2O4，相当 于增大压强，平衡逆向移动，反应达到平衡时 H2C2O4 的物质的量>0.36 mol。 考点一　可逆反应的特点 - 5 - [解析]　 　　　　　2SO2(g)　 ＋　O2(g)　　　 2SO3(g) c(某时刻) 0.2 mol·L－1 0.2 mol·L－1 0.2 mol·L－1 向右进行完全 0 0.1 mol·L－1 0.4 mol·L－1 向左进行完全 0.4 mol·L－1 0.3 mol·L－1 0 A 项，由于反应为可逆反应，SO3 的浓度一定小于 0.4 mol·L－1，故 A 错误；B 项，SO2 与 SO3 浓度不会均为 0.15 mol·L－1，只能一种物质的浓度增大，另一种物质的浓度减小，故 B 错误；C 项，由于反应为可逆反应，SO2 的浓度一定小于 0.4 mol·L－1，大于 0，则可能为 0.25 mol·L－1，故 C 正确；D 项，根据原子守恒，c(SO2)＋c(SO3)＝0.4 mol·L－1，故 D 错误。 [答案]　C 极端假设法确定物质的浓度范围 1．原理：可逆反应不可能进行完全，反应体系各物质同时存在。 2．假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的 浓度范围。如可逆反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)的起初浓度：c(X2)＝0.1 mol/L，c(Y2)＝0.3 mol/L，c(Z)＝0.2 mol/L，一定条件下达到平衡时，各物质的浓度范围的判断方法： 假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度(mol·L－1)　0.1　　　0.3　 　0.2 改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2 终态浓度(mol·L－1) 0 0.2 0.4 假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度(mol·L－1)　0.1　　　0.3　 　0.2 改变浓度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2 终态浓度(mol·L－1) 0.2 0.4 0 平衡体系中各物质的浓度范围为： 0v(逆)　⑤ 加入催化剂，B 的转化率提高 A．①② B．只有④ C．只有③ D．③④ 答案　D 解析　因 A 是固体，其浓度可视为常数，增加 A 的量，平衡不移动，①错；升高温度， 平衡向吸热反应方向(即逆向)移动，但 v(正)也增大，只是增大的程度小于 v(逆)增大的程度， 使 v(正)v(逆)，④对；加入催化剂， 平衡不移动，B 的转化率不变，⑤错。 6．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的 X、Y，发生反应 mX(g)nY(g)　ΔH＝ Q kJ·mol－1。反应达到平衡时，Y 的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示： 气体体积/L c (Y)/(mol·L－1) 温度/℃ 1 2 4 100 1.00 0.75 0.53 200 1.20 0.90 0.63 300 1.30 1.00 0.70 下列说法正确的是(　　) A．m>n B．Q<0 C．温度不变，压强增大，Y 的质量分数减少 D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动 答案　C 解析　温度不变时(假设 100 ℃条件下)，体积是 1 L 时，Y 的物质的量为 1 mol，体积为 2 L 时，Y 的物质的量为 0.75 mol·L－1×2 L＝1.5 mol，体积为 4 L 时，Y 的物质的量为 0.53 mol·L－1×4L＝2.12mol，说明体积越小，压强越大，Y 的物质的量越小，Y 的质量分数越小， 平衡向生成 X 的方向进行，m0，B、D 错误。 　　建议用时：40 分钟　 　　满分：100 分 - 11 - 一、选择题(每题 7 分，共 70 分) 1．在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应 A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，当下列物理量 不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是(　　) A．混合气体的压强 B．混合气体的平均相对分子质量 C．A 的物质的量浓度 D．气体的总物质的量 答案　B 解析　因反应前后气体分子总数不变，故无论反应是否达到平衡状态，混合气体的压强 和气体的总物质的量都不改变，A、D 错误；物质 A 为固体，其浓度可视为常数，不能用来判 断反应是否达到平衡状态，C 错误；因反应物 A 为固体，反应前后气体质量改变，反应未达平 衡时混合气体的平均相对分子质量一直在变，当混合气体的平均相对分子质量不变时说明反 应达到平衡状态，B 正确。 2．下列能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．溴水中存在下列平衡 Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入 AgNO3 溶液后，溶液颜色变浅 B．工业上由氢气和氮气合成氨是在较高温度下进行的 C．SO2 催化氧化成 SO3 的反应，需要使用催化剂 D．H2、I2、HI 平衡混合气加压后颜色变深 答案　A 解析　A 项，溴水中加入 AgNO3 溶液后生成溴化银沉淀，促使平衡 Br2＋H2OHBr＋HBrO 正向移动，溶液颜色变浅，与平衡移动有关，正确；B 项，合成氨反应是放热反应，从平衡移 动角度分析，较高温度不利于提高产率，错误；C 项，加入催化剂，平衡不移动，不能用勒夏 特列原理分析，错误；D 项，H2 与 I2 生成 HI 的反应是反应前后气体物质的量不变的反应，改 变压强，平衡不发生移动，颜色变深是因为加压后体积缩小使碘蒸气浓度变大，不能用勒夏 特列原理解释，错误。 3．一定温度下，向某容器中加入足量的碳酸钙，发生反应 CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)， 达到平衡，下列说法正确的是(　　) A．将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2 的浓度为原来的 2 倍 B．CaCO3(s)高温分解生成 CaO(s)和 CO2(g)，ΔH＜0 C．升高温度，再次达平衡时，CO2 的浓度增大 D．保持容器体积不变，充入 He，平衡向逆反应方向移动 答案　C 解析　将体积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，若平衡不移动，CO2 的浓度为 原来的 2 倍，由于压强增大，平衡逆向移动，则平衡时二氧化碳的浓度不会是原来的 2 倍，A - 12 - 错误；CaCO3 分解反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO2 的浓度增大，B 错误、C 正 确；保持容器体积不变，充入 He，由于 CO2 气体的浓度不变，则平衡不会移动，D 错误。 4．可逆反应 N2＋3H22NH3，在容积为 10 L 的密闭容器中进行，开始时加入 2 mol N2 和 3 mol H2，达平衡时，NH3 的浓度不可能达到(　　) A．0.1 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．0.05 mol·L－1 D．0.15 mol·L－1 答案　B 解析　2 mol N2 和 3 mol H2 反应，假设反应能够进行到底，则 3 mol H2 完全反应，生成 2 mol NH3，此时 NH3 的浓度为 0.2 mol·L－1，但由于是可逆反应，不能完全反应，所以 NH3 的 浓度达不到 0.2 mol·L－1。 5．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒 定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。判断该分解反应已经达到化 学平衡的是(　　) A．2v(NH3)＝v(CO2) B．密闭容器中 c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变 答案　C 解析　该反应为气体物质的量增加的反应，反应物为固体，且容器体积不变，所以压强、 密度均可作标志，该题应特别注意 D 项，因为该反应为固体的分解反应，所以 NH3、CO2 的体 积分数始终为定值。 6．(2019·北京师大附中高三期中)实验：①0.005 mol·L－1 FeCl3 溶液和 0.015 mol·L －1 KSCN 溶液各 1 mL 混合得到红色溶液 a，均分溶液 a 置于 b、c 两支试管中；②向 b 中滴加 3 滴饱和 FeCl3 溶液，溶液颜色加深；③再向上述 b 溶液中滴加 3 滴 1 mol·L－1 NaOH 溶液， 溶液颜色变浅且出现浑浊；④向 c 中逐渐滴加 1 mol·L－1 KSCN 溶液 2 mL，溶液颜色先变深后 变浅。下列分析不正确的是(　　) A．实验②中增大 Fe3＋浓度使平衡 Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 正向移动 B．实验③中发生反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ C．实验③和④中溶液颜色变浅的原因相同 D．实验②、③、④均可说明浓度改变对平衡移动的影响 答案　C 解析　实验③中向题述 b 溶液中滴加 3 滴 1 mol·L－1 NaOH 溶液，发生反应：Fe3＋＋3OH －===Fe(OH)3↓，铁离子浓度减小，反应 Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 逆向移动，溶液颜色变浅， B 正确。实验④最后颜色变浅是因为加入的硫氰化钾溶液过多，对体系进行了稀释，颜色变浅， - 13 - C 错误。实验②、③、④都是改变平衡体系中某种物质的浓度，溶液的颜色变化都说明了平衡 的移动，D 正确。 7．一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡时， 维持温度不变，将气体体积缩小到原来的 1 2，当达到新的平衡时，气体 C 的浓度变为原平衡时 的 1.9 倍，则下列说法正确的是(　　) A．m＋n>p B．m＋n

0)。5 min 后达平衡，测得容器中 n(C)＝0.8 mol。则下列说法正确的是(　　) A．使用催化剂或缩小容器体积，该平衡均不会移动 B．3v(A)＝2v(C)＝0.16 mol/(L·min) C．升高温度，该平衡正向速率减小，故平衡逆向移动 D．该可逆反应达平衡后，放出 a kJ 的热能(假设化学能全转化为热能) 答案　A 解析　由于该反应反应前后体积不变，缩小容器体积平衡不移动，使用催化剂平衡也不 会移动，A 正确；升高温度，正、逆反应速率都增大，正反应为放热反应，故平衡逆向移动， C 错误；该反应为可逆反应，2 mol A 和 1 mol B 不可能完全反应，放出的热能小于 1 2a kJ，D 错误。 9．在恒温、恒压下，a mol X 和 b mol Y 在一个容积可变的容器中发生反应：X(g)＋ 2Y(g)2Z(g)，一段时间后达到平衡，生成 n mol Z。则下列说法中正确的是(　　) A．物质 X、Y 的转化率之比为 1∶2 B．起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a＋b)∶(a＋b－ n 2) C．当 2v 正(X)＝v 逆(Y)时，反应一定达到平衡状态 D．充入惰性气体(如 Ar)，平衡向正反应方向移动 答案　C 解析　根据化学方程式，X、Y 转化的物质的量分别为 0.5n mol、n mol，故 X、Y 的转化 - 14 - 率之比为 0.5n a ∶ n b＝b∶2a，A 错误；由于该反应在恒温、恒压下进行，因此起始时和平衡时容 器中的压强之比为 1∶1，B 错误；当 2v 正(X)＝v 逆(Y)时，正、逆反应速率相等，反应达到平 衡状态，C 正确；充入惰性气体(如 Ar)，由于保持恒压，则容器体积增大，平衡向气体分子 数增多的方向(逆反应方向)移动，D 错误。 10．(2019·北京海淀高三期末)某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标 准如下表所示。为研究废水中 Cu2＋处理的最佳 pH，取 5 份等量的废水，分别用 30%的 NaOH 溶 液调节 pH 至 8.5、9、9.5、10、11，静置后，分析上层清液中铜元素的含量，实验结果如下 图所示。 项目 废水水质 排放标准 pH 1.0 6～9 Cu2＋/mg·L－1 72 ≤0.5 NH＋4 /mg·L－1 2632 ≤15 查阅资料，平衡 Ⅰ：Cu(OH)2＋4NH3[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－； 平衡Ⅱ：Cu(OH)2＋2OH－[Cu(OH)4]2－ 下列说法不正确的是(　　) A．废水中 Cu2＋处理的最佳 pH 约为 9 B．b～c 段：随 pH 升高，Cu(OH)2 的量增加，平衡Ⅰ正向移动，铜元素含量上升 C．c～d 段：随 pH 升高，c(OH－)增加，平衡Ⅰ逆向移动，铜元素含量下降 D．d 点以后，随 c(OH－)增加，铜元素含量可能上升 答案　B 解析　根据图像，在 pH≈9 时，Cu 元素的含量最小，即废水中 Cu2＋处理的最佳 pH 约为 9，故 A 正确；由图可知，b～c 段清液中铜元素的含量上升，则 Cu(OH)2 的量应减少，故 B 错 误；c～d 段：pH 增大，c(OH－)增大，平衡Ⅰ向逆反应方向进行，铜元素含量下降，故 C 正确； d 点以后，c(OH－)增大，平衡Ⅱ向正反应方向进行，生成[Cu(OH)4]2－，铜元素含量增大，故 D 正确。 二、非选择题(共 30 分) 11．(2019·北京朝阳高三期末)(14 分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，CH4－H2O 催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。 (1)CH4－H2O 催化重整： - 15 - 反应Ⅰ：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH1＝＋210 kJ/mol 反应Ⅱ： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41 kJ/mol ①提高 CH4 平衡转化率的条件是________。 a．增大压强 b．加入催化剂 c．增大水蒸气浓度 ②CH4 、 H2O 催 化 重 整 生 成 CO2 、 H2 的 热 化 学 方 程 式 是 ____________________________________。 ③在密闭容器中，将 2.0 mol CO 与 8.0 mol H2O 混合加热到 800 ℃发生反应Ⅱ，达到平 衡时 CO 的转化率是 80%，其平衡常数为 ________。 (2)实验发现，其他条件不变，相同时间内，向催化重整体系中投入一定量的 CaO 可以明 显提高 H2 的百分含量。做对比实验，结果如下图所示： ① 投 入 CaO 时 ， H2 百 分 含 量 增 大 的 原 因 是 ： __________________________________________。 ②投入纳米 CaO 时，H2 百分含量增大的原因是：____________________________________。 答案　(1)①c　②CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋169 kJ/mol　③1 (2)①CaO 可吸收 CO2，c(CO2)减小，使生成 H2 的反应正向移动，H2 百分含量增大　②纳 米 CaO 颗粒小，表面积大，使反应速率加快 解析　(1)③在密闭容器中，加热到 800 ℃发生反应Ⅱ： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) n(开始)/mol 2.0 8.0 0 0 n(改变)/mol 1.6 1.6 1.6 1.6 n(平衡)/mol 0.4 6.4 1.6 1.6 由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以浓度比等于物质的量的比，故 K＝ cCO2·cH2 cCO·cH2O＝ 1.6 × 1.6 0.4 × 6.4＝1。 (2)①催化重整的化学方程式为 CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)，向其中投入 CaO 时， CaO 可吸收 CO2，使 c(CO2)减小，平衡正向移动，使生成的 H2 更多，H2 百分含量增大。 12．(2019·南昌县莲塘一中月考)(16 分)T ℃下，向一容积不变的密闭容器中，通入一 定量的 NO 和 CO，用气体传感器测得不同时间 NO 和 CO 浓度如下表： - 16 - 时间/s 0 1 2 3 4 5 c(NO)×10－4mol/L 10.0 4.50 c1 1.50 1.00 1.00 c(CO)×10－3mol/L 3.60 3.05 c2 2.75 2.70 2.70 (1)则 c2 合理的数值为________(填字母标号)。 A．4.20 B．4.00 C．2.95 D．2.80 (2)将不同物质的量的 H2O(g)和 CO(g)分别通入体积为 2 L 的恒容密闭容器中，进行反应： H2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据： 起始量/mol 平衡量/mol 实验组 温度/℃ H2O CO CO H2 达到平衡所需时间/min Ⅰ 650 2 4 2.4 1.6 5 Ⅱ 900 1 2 1.6 0.4 3 Ⅲ 900 a b c d t 若 a＝2，b＝1，则 c＝________，达平衡时实验组Ⅱ中 H2O(g)和实验组Ⅲ中 CO 的转化率 的关系为 αⅡ(H2O)________αⅢ(CO)(填“<”“>”或“＝”)。 (3)二甲醚是清洁能源，用 CO 在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为：2CO(g)＋ 4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，已知一定条件下，该反应中 CO 的平衡转化率随温度、投料比 nH2 nCO的变化曲线如图所示。 ①a、b、c 按从大到小的顺序排序为________。 ② 根 据 图 像 可 以 判 断 该 反 应 为 放 热 反 应 ， 理 由 是 _______________________________________。 答案　(1)D　(2)0.6　 ＝　 (3)①a>b>c　②投料比相同时，温度越高，α(CO)越小，平 衡左移，故该反应为放热反应 解析　(1)由于 CO 为反应物，逐渐被消耗，故 c2 应介于 2.75～3.05 之间，又浓度越大， 反应速率越快，即 3.05－c2>c2－2.75，故应选 D。 (2)由 H2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋H2(g)可知Ⅱ中平衡时 n(H2O)＝0.6mol，Ⅱ可看作向容 器中加入 1 mol CO、1 mol H2O 建立平衡后又加 1 mol CO 重新建立的平衡，Ⅲ可看作向容器中加 入 1 mol CO、1 mol H2O 建立平衡后又加 1 mol H2O 重新建立的平衡，故对平衡右移的促进作 用完全相同。故 c＝0.6，αⅡ(H2O)＝αⅢ(CO)。 - 17 - (3)① nH2 nCO越大，α(CO)越大，故 a>b>c，②由图像知，当投料比一定时，温度越高，α(CO) 越小，平衡左移，故正反应为放热反应。