2019-2020年高考化学二轮 专题训练 专题八 化学反应速率和平化学衡教案（学生版）.doc

2019-2020年高考化学二轮 专题训练 专题八 化学反应速率和平化学衡教案（学生版）【命题规律】化学反应速率和化学平衡是高考的必考内容，其主要命题内容有：化学反应速率影响因素及计算；化学平衡状态的判断及影响因素；应用平衡原理判断反应进行的方向；化学反应速率和化学平衡的图象分析；转化率、平衡常数的含义及简单计算。将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年的高考命题的热点。特别是化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的内容，应引起同学们的关注 。【知识网络】 【重点知识梳理】一 物质状态和浓度对反应速率的影响1对于有固体参加的化学反应而言，由于在一定条件下，固体的浓度是固定的，所以固体物质在化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体物质。但因为固体物质的反应是在其表面进行的，故与其表面积有关，当固体颗粒变小时，会增大表面积，加快反应速率。2对于有气体参加的反应而言，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。所以，在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，这种改变对反应体系的浓度产生何种影响，由此判断出对反应速率产生何种影响。对于气体反应体系，有以下几种情况：(1)恒温时：增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快。(2)恒容时：充入气体反应物浓度增大总压增大速率加快充入“惰气”总压增大，但各分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变。(3)恒压时：充入：“惰气”体积增大各反应物浓度减少反应速率减慢。二 外界条件对化学反应速率的影响 影响因素分子总数活化分子百分数活化分子总数活化分子浓度（单位体积活化分子数）增大浓度增加不变增加增加增大压强不变不变不变增加升高温度不变增加增加增加正催化剂不变增加增加增加三 化学反应速率的图象图象也是一种表达事物的语言符号，化学反应速率图象是将化学反应速率变化的状况在直角坐标系中以图的形式表达的结果，是化学反应速率变化规律的反映。认识和应用化学反应速率图象时，要立足于化学方程式，应用化学反应速率变化的规律，分析直角坐标系及其图象的涵义。1化学反应CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(1)其他条件一定，反应速率随着c(HCl)的增大而增大，如图。(2)其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大，如图。(3)随着反应时间的延长，c(HCl)逐渐减小，化学反应速率逐渐减小，如图。2化学反应2H2S(g)SO2(g)=3S(s)2H2O(g)(1)其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小气体容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大。如图。(2)其他条件一定，减小气态反应物的压强(扩大气体容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小，如图。(3)温度、气体容器的容积都一定，随着时间的增加，SO2、H2S物质的量逐渐减少，气体的压强逐渐减小，反应速率逐渐减小，如图。(4)分别在较低温度T1和较高温度T2下反应，气态反应物的压强都是逐渐增大(缩小容器容积)，反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大，如图。四 化学平衡状态的特征和判断方法1化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征可以概括为：逆、等、动、定、变。(1)“逆”研究对象是可逆反应。(2)“等”化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等，即v正v逆，这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。(3)“动”指化学反应已达到化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，只是正反应速率等于逆反应速率，即v正v逆0，所以化学平衡状态是动态平衡状态。(4)“定”在一定条件下可逆反应一旦达到平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变)。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。(5)“变”任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关)，而与达到平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始达到平衡，也可以从逆反应方向开始达到平衡)。当外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的变化。2化学平衡状态的判断方法(1)直接判定：v正v逆(实质)同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。(2)间接判定：各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。反应物的转化率、产物的产率保持不变。总之，能变的量保持不变说明已达平衡。(如下表所示)例举反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)是否平衡状态混合物体系中各成分的量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定是各物质的质量或各物质的质量分数一定是各气体的体积或体积分数一定是总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定不一定正反应速率与逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正v逆是在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C，则v正v逆是vAvBvCvDmnpq，v正不一定等于v逆不一定在单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D，均指v逆，v正不一定等于v逆不一定压强若mnpq，总压强一定(其他条件不变)是若mnpq，总压强一定(其他条件不变)不一定平均相对分子质量r一定，只有当mnpq时是r一定，但mnpq时不一定温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定时是体系的密度密度一定不一定特别提醒：化学平衡的实质是v(正)v(逆)0时，表现为平衡体系中各组分的物质的量或物质的量分数不再变化，因此v(正)v(逆)0是化学平衡判断的充要条件。运用v(正)v(逆)0时，注意方向和数量关系。学会“变”与“不变”判断。“变”就是到达平衡过程中量“变”，而到达平衡后“不变”。否则，不一定平衡。五 等效平衡1等效平衡在一定条件（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，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡（。概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，恒温、恒压。 （2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等，并且反应的速率等也相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始投料是一次还是分成几次反应容器经过扩大缩小或缩小扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。2.等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： 第一类：对于恒温、恒容条件下反应前后气体体积改变的可逆反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。例如，恒温恒容下的可逆反应：2SO2 O2 2SO32 mol1 mol 0 mol0 mol0 mol 2 mol0.5 mol0.25 mol 1.5 mol上述三种配比，按方程式的计量关系均转化为反应物，则SO2均为2 mol 、O2均为1 mol，三者建立的平衡状态完全相同。第二类：对于恒温、恒容条件下为反应前后气体体积不变的可逆反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡是等效的。例如，恒温恒容条件下，对于可逆反应： H2(g) I2(g) 2HI(g)1 mol1 mol0 mol2 mol2 mol1 mol上述两种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反应物，两种情况下H2与I2(g)的物质的量比均为1:1，因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。第三类：对于恒温、恒压条件下的任何气体参加的可逆反应(无论反应前后气体体积可变或不变)。如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡是等效的。例如，恒温、恒压条件下，对于可逆反应：N2 3H2 2NH31 mol3 mol0 mol2 mol6 mol1 mol0 mol0 mol0.5mol上述三种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反应物，三种情况下，N2与H2的物质的量比均 1 3，因此上述三种情况建立的化学平衡状态是等效的。3.化学平衡的思维方法：(1)可逆反应“不为零”原则可逆性是化学平衡的前提，达到平衡时，反应物和生成物共存，每种物质的物质的量不为零。一般可用极限分析法推断：假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余，余多少。这样的极值点是不可能达到的，故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量。 (2)“一边倒”原则可逆反应，在条件相同时(如等温等容)，若达到等同平衡，其初始状态必须能互变，从极限角度看，就是各物质的物质的量要相当。因此，可以采用“一边倒”的原则来处理以下问题：化学平衡等同条件(等温等容)可逆反应 aA(g) + bB(g) cC(g)起始量 a b 0 平衡态起始量 0 0 c 平衡态起始量 x y z 平衡态为了使平衡=平衡=平衡，根据“一边倒”原则，即可得：x+a/cz=a得x/a+z/c=1； y+b/cz=b得y/b+z/c=1 。六 化学平衡移动与图像总结：只要增大浓度、增大压强、升高温度，新平衡都在原平衡的上方，v正=v逆v正=v逆；只要减小浓度、降低压强、降低温度，新平衡都在原平衡下方，v正v逆b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是() 解析：粉末状碳酸钙的表面积比块状碳酸钙的表面积大，故在相同条件下，与同浓度的盐酸反应时化学反应速率快，即单位时间内损失的CaCO3的质量大，可排除A、B；由于ab，用粉末状CaCO3的消耗量大于块状CaCO3，故当粉末状CaCO3完全消耗时，块状CaCO3尚有剩余，此后单位时间内CaCO3的损失量又大于粉末状CaCO3。答案：C题型五 平衡状态的判断【例5】一定温度下，可逆反应2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是 ()单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为221混合气体的压强不再改变混合气体的颜色不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变A B C D以上全部 解析：生成n mol O2，就是消耗2n mol NO2，即生成NO2的速率等于消耗NO2的速率，能表示v正v逆，正确。表示同一方向的反应速率，不能表示v正v逆，不正确。只要发生反应，或者说不论反应是否达到平衡，NO2、NO、O2的速率之比就为221，它不能反映可逆反应是否达到平衡，不正确。温度、体积一定，混合气体压强不再改变，对于反应前后气体体积不相等的反应，说明气体的总物质的量不变，表明已达平衡。颜色的深浅决定于有色物质NO2的浓度，混合气体颜色不变，说明NO2的浓度不再改变，能说明已达到平衡，正确。混合气体的平均相对分子质量()不变，说明气体的总物质的量(n)不变，表明已达平衡，正确。 答案：A题型六 化学平衡图象【例6】反应aM(g)bN(g) cP(g)dQ(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比下列说法正确的是()A同温同压同z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加B同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加C同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加D同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加 解析：可逆反应中，催化剂只能改变化学反应速率，A错；由两个图象可知，M的体积分数随着温度升高而降低，即温度升高，平衡右移，故平衡时生成物Q的体积分数增加，B正确；同为650、z2.0，压强为1.4 MPa时，y(M)30%，而压强为2.1 MPa时，y(M)35%，即增大压强，平衡左移，故平衡时Q的体积分数减小，C错；由图象可知，同温、同压时，若N的物质的量增加，而M的物质的量不变，则尽管z越大，y(M)减小，平衡右移，但Q增加的物质的量远小于加入的N的物质的量，此时Q的体积分数减小，D错。答案：B题型七 等效平衡【例7】在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应，当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时加入的的物质的量（mol），如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空：（1）若a=0，b=0，则c=_。（2）若a=0.5，则b=_，c=_。（3）a、b、c的取值必须满足的一般条件是_，_。（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）解析：通过化学方程式：可以看出，这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应，在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。起始时，无论怎样改变的物质的量，使化学反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或者从正、逆反应同时开始，但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的，即它们之间存在等效平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题。（1）若a=0，b=0，这说明反应是从逆反应开始，通过化学方程式可以看出，反应从2mol SO3开始，通过反应的化学计量数之比换算成和的物质的量（即等价转换），恰好跟反应从2mol SO2和1mol O2的混合物开始是等效的，故c=2。（2）由于a=0.52，这表示反应从正、逆反应同时开始，通过化学方程式可以看出，要使0.5 mol SO2反应需要同时加入0.25mol O2才能进行，通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量（即等价转换）与0.5 mol SO3是等效的，这时若再加入1.5 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的，通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1mol O2是等效的。故b=0.25，c=1.5。（3）题中要求2mol SO2和1mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。由化学方程式可知，c mol SO3等价转换后与c mol SO2和等效，即是说，和与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效，那么也就是与2mol SO2和1mol O2等效。故有。 题型八 化学平衡与转化率【例8】在密闭容器中进行N23H22NH3反应，起始时N2和H2分别为10 mol 和30 mol，当达到平衡时，N2的转化率为30%。若以NH3作为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，要使其反应达到平衡时各组成成分的物质的量分数与前者相同，则NH3的起始物质的量和它的转化率正确的是()A40 mol 35%B20 mol 30%C20 mol 70% D10 mol 50% 解析：根据题意：可推算出反应达到平衡时各组成成分的物质的量。N23H2 2NH3起始量10 mol 30 mol 0变化量1030%3 mol 9 mol 6 mol平衡量7 mol21 mol 6 mol从逆向思维考虑，若正反应进行到底，可求得生成NH3 20 mol，此NH3的物质的量就是从逆向进行上述反应时，NH3的起始反应量。 在同温和同一容器中进行逆向反应达到平衡时，各组成成分的物质的量与上述反应相同。N23H2 2NH3起始量00 20 mol平衡量7 mol21 mol 20146 mol可见NH3起始量20 mol NH3的转化率： 100%70%。 答案：C 【高考真题精解精析】 【xx高考试题解析】1.（天津）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度：a点小于b点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.t1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段解析：这是一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快，所以选项C不正确；但当到达c点后正反应反而降低，这么说此时反应物浓度的影响是主要的，因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态，所以选项A、B均不正确；正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此选项D是正确的。答案：D2.（四川）可逆反应X(g)2Y(g )2Z(g) 、M(g)N(g)p(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦，可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：下列判断正确的是( )A反应的正反应是吸热反应B达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15C达平衡(I)时，X的转化率为D在平衡(I)和平衡(II)中，M的体积分数相等【答案】B【解析】降温由平衡(I)向平衡(II)移动，同时X、Y、Z的物质的量减少，说明平衡向右移动，正反应放热，A项错误。达平衡(I)时的压强于开始时的体系的压强之比为：2.8:3=14:15，B项正确。达平衡(I)时，反应的总物质的量由3.0 mol减小为2.8 mol，设反应的X的物质的量为n(X)，利用差量可得：1:1=n(X)：(3.02.8)，解之得：n(X)=0.2 mol，则X的转化率为：100%=20%，C项错误。由平衡(I)到平衡(II)，化学反应发生移动，M的体积分数不会相等的，D项错误。3.（江苏）下列图示与对应的叙述相符的是A.图5表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化B.图6表示0.1000 molL1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 molL1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线C.图7表示KNO3的溶解度曲线，图中a点所示的溶液是80时KNO3的不饱和溶液D.图8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大【答案】C【解析】本题考查学生对化学反应热效应、酸碱中和滴定、溶解度曲线、平衡转化率等角度的理解能力。是基本理论内容的综合。高三复习要多注重这一方面的能力训练。A.图5表示反应物总能量大于生成物总能量，是放热反应。B.图6中起始点0.1000 molL1CH3COOH溶液pH值不会在1以下；当NaOH与CH3COOH等物质的反应时，溶液因盐类水解而呈碱性，突跃会提前；终点pH值也不会是13。C.图7通过a作一条辅助线，与KNO3的溶解度曲线有一交点在a点之上，说明a点溶液是不饱和溶液。D.图8 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时曲线并没有达到平衡，所以反应物的转化率并不是最大。4.（江苏）下列说法正确的是A.一定温度下，反应MgCl2(1)Mg(1) Cl2(g)的 H0 S0B.水解反应NH4H2ONH3H2OH达到平衡后，升高温度平衡逆向移动C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D.对于反应2H2O22H2OO2, 加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率【答案】AD【解析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题，着力考查学生对熵变、焓变，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。A.分解反应是吸热反应，熵变、焓变都大于零，内容来源于选修四化学方向的判断。B.水解反应是吸热反应，温度越高越水解，有利于向水解方向移动。C.铅蓄电池放电时的负极失电子，发生氧化反应。D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。5.（江苏）700时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应：CO(g)H2O(g) CO2H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1t2）:反应时间/minn(CO)/molH2O/ mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)0.40/t1 molL1min1B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到达平衡时，n(CO2)0.40 mol。C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D.温度升至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应【答案】BC【解析】本题属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。A.反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值，而不是H2物质的量的变化与t1的比值。B.因为反应前后物质的量保持不变，保持其他条件不变，平衡常数不会改变，起始时向容器中充入议0.60molCO和1.20 molH2O，似乎与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20 molCO效果是一致的，到达平衡时，n(CO2)0.40 mol。C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时CO转化率增大，H2O转化率减小，H2O的体积分数会增大。D.原平衡常数可通过三段式列式计算（注意浓度代入）结果为1，温度升至800，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应。6.（安徽）电镀废液中Cr2O72可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O72（aq）+2Pb2（aq）+H2O（l）2 PbCrO4（s）+2H（aq） HvIIvI，在反应开始后的12小时内，在第II种催化剂作用下，收集的CH4最多；（2）见答案；根据反应方程式：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，假设起始时CH4和H2O的物质的量均为x，CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)开始值： x x 0 0变化值： 0.1 0.1 0.1 0.3平衡值：x-0.1 x-0.1 0.1 0.3，根据平衡常数K=27，可列式得：0.1（0.3）3/(x-0.1)2=27，解之得x=0.11mol，可知CH4的平衡转化率=（0.1/0.11）100%=91%；（3）根据反应：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H=+206 kJmol-1 ；CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1 ；将反应-反应得：CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) H=+1008kJmol-1。答案：（1）vIIIvIIvI，II；（2）；91%；（3）CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) H=+1008kJmol-1。11.（全国新课标）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热H分别为-285.8kJmol-1、-283.0kJmol-1和-726.5kJmol-1。请回答下列问题：（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_kJ；（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_；（3）在溶积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300）；下列说法正确的是_（填序号）温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=molL-1min-1该反应在T1时的平衡常数比T2时的小该反应为放热反应处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为_；（5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_、正极的反应式为_。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为_（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）解析：（1）氢气的燃烧热是-285.8kJmol-1，即每生成1mol的水就放出285.8kJ的能量，反之分解1mol的水就要消耗285.8kJ的能量，所以用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ；（2）由CO（g）和CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式CO(g)1/2O2(g)CO2(g) H-283.0kJmol-1；CH3OH(l) 3/2O2(g)CO2(g)+2 H2O(l) H-726.5kJmol-1；可知得到CH3OH(l) O2(g)CO(g)+2 H2O(l) H-443.5kJmol-1；（3）CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)。由图像可知B曲线先得到平衡，因此温度T2T1，温度高平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成，平衡常数减小，即错正确；温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的物质的量为mol，此时甲醇的浓度为，所以生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)= molL-1min-1，因此不正确；因为温度T2T1，所以A点的反应体系从T1变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即降低生成物浓度而增大反应物浓度，所以正确。 (5)在甲醇燃料电池中，甲醇失去电子，氧气得到电子，所以负极的电极反应式是CH3OH6eH2O=CO26H，正极的电极反应式是3/2O26e6H=3H2O；甲醇的燃烧热是-726.5kJmol-1，所以该燃料电池的理论效率为。答案：（1）2858； （2）CH3OH(l) O2(g)CO(g)+2 H2O(l) H-443.5kJmol-1；（3）； （4）1a/2； （5）CH3OH6eH2O=CO26H、3/2O26e6H=3H2O、96.6%12.（大纲版）（15分）（注意：在试题卷上作答无效）反应aA（g）+bB（g）cC（g）（H0）在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：回答问题：（1）反应的化学方程式中，a：b：c为 ；（2）A的平均反应速率（A）、（A）、（A）从大到小排列次序为 ；(3)B的平衡转化率中最小的是 ，其值是 ；（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 ，采取的措施是 ；（5）比较第II阶段反应温度（）和第III阶段反应速度（）的高低： 填“、”判断的理由是 ；（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A