鲁科版高考化学一轮复习第7章第38讲化学平衡移动工业合成氨教学课时学案

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这是一份鲁科版高考化学一轮复习第7章第38讲化学平衡移动工业合成氨教学课时学案，共20页。

化学平衡移动
1．化学平衡移动的过程
2．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。
(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。
(3)v正即：哪方向速率大，平衡就向哪方向移动。
3．影响化学平衡的外界因素
(1)浓度对平衡的影响
①其他条件不变时，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动；同理，减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。
②根据浓度商(Q)和平衡常数判断平衡移动
a．当Q＝K时，反应处于平衡状态；
b．当Q>K时，平衡向逆反应方向移动；
c．当Q③应用：工业生产中，适当增大廉价反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动，提高价格较高原料的转化率，从而降低成本。
(2)压强对平衡的影响
其他条件不变时，增大压强，会使平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，会使平衡向气体体积增大的方向移动。
①改变压强，对于反应前后气体体积不变的反应，平衡不移动，v正、v逆同倍数改变。
②平衡混合物中都是固体或液体时，改变压强，平衡不移动。
③恒温恒容条件通“惰性气体”，各组分浓度不变，v正、v逆不变，平衡不移动；恒温恒压通“惰性气体”，各组分浓度同倍数减小(相当于减压)，平衡向气体体积增大的方向移动。
(3)温度对平衡的影响
其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。
①任何可逆反应均有能量变化，改变温度一定发生平衡移动。
②催化剂能改变正、逆反应的活化能，同倍数改变v正、v逆，对平衡移动无影响，只能改变到达平衡的时间。
4．勒·夏特列原理
如果改变平衡体系的一个条件(如温度、浓度或压强)，平衡将向减弱这个改变的方向移动。如反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在一定温度下达到平衡时c(N2)＝a ml·L－1，压强为p，在恒温下，将容器容积缩小一半，达到平衡时，c′(N2)＜2a ml·L－1，p′＜2p。
①勒·夏特列原理适用于判断平衡移动方向，不适用于改变条件平衡不发生移动的情况。
②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。
5．影响化学平衡移动因素的v-t图像分析
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) ΔH<0的正、逆反应速率的影响如图所示：
A B C D
(1)加催化剂对反应速率影响的图像是C(填字母，下同)，平衡不移动。
(2)升高温度对反应速率影响的图像是A，平衡向逆反应方向移动。
(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是D，平衡向逆反应方向移动。
(4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是B，平衡向正反应方向移动。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)改变条件，v正、v逆均变化时平衡一定移动。( )
(2)在密闭容器加入任一反应物，平衡一定移动。( )
(3)升高温度，平衡向正反应方向移动，v正增大，v逆减小。( )
(4)平衡向正反应方向移动，生成的浓度一定增大。( )
(5)平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定增大。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
2．在一定温度下，容积不变的容器中发生C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，改变一个条件，填表
[答案] ①不移动不变不变 ②正向 v正增大，v逆逐渐增大减小 ③逆向均增大减小 ④不移动均增大不变 ⑤不移动不变不变
化学平衡移动与转化率的判断
1．在恒容密闭容器中，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0达到平衡后，采用下列措施，既能增大逆反应速率又能使平衡向正反应方向移动的是( )
A．通入一定量O2 B．增大容器容积
C．移去部分SO3(g) D．降低体系的温度
[答案] A
2．在一个密闭容器中充入a ml A和b ml B，发生反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH>0，一段时间后达到平衡，测得各物质的浓度。
(1)若体积不变，仅增加c(A)，A的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，B的转化率将________，达到新平衡时，c(A)将________，c(C)将________。
(2)体积不变，再充入a ml A和b ml B，则平衡______移动，达到新平衡时，c(A)将________，c(C)将________。
①若a＋b＝c＋d，则A的转化率将________；
②若a＋b>c＋d，则A的转化率将________；
③若a＋b(3)升高温度，平衡________移动，达到新平衡时，c(A)将________，c(C)将________，A的转化率将________。
[答案] (1)减小增大增大增大
(2)正向增大增大 ①不变 ②增大 ③减小
(3)正向减小增大增大
3．一定温度下，1 L密闭容器中发生A(g)＋2B(g)C(g)，平衡时A、B、C的浓度分别为1 ml/L、2 ml/L和1.5 ml/L，在温度不变的条件下，再充入1 ml A、1 ml B和1 ml C，此时平衡移动方向为________(填“向右”“向左”或“不移动”)。
[解析] K＝eq \f(1.5,1×22)(ml·L－1)－2＝0.375(ml·L－1)－2，此时Q＝eq \f(2.5,2×32)(ml·L－1)－2≈0.14(ml·L－1)－2<0.375(ml·L－1)－2，平衡向右移动。
[答案] 向右
4．在一密闭容器中，反应aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，A的浓度是原来的1.6倍，则下列说法正确的是( )
A．平衡向逆反应方向移动
B．aC．物质A的转化率增大
D．物质A和C的浓度都增大，且增大的倍数相同
C [容器缩小为原来的一半，若平衡不移动，则A的浓度应变为原来的2倍；因达到新的平衡时，A的浓度是原来的1.6倍，说明平衡正向移动，C的浓度比原来的2倍还多，A的转化率增大。]
平衡转化率变化的判断方法
(1)改变温度或压强，若平衡正向移动，转化率增大。
(2)两种或多种反应物的反应，增大某一反应物的浓度，其他反应物的转化率增大，而自身的转化率减小。
(3)恒温恒容条件下，对于可逆的分解反应aA(g)bB(g)＋cC(g)，A分解反应建立平衡后，增大A的浓度，平衡正向移动。当a＝b＋c时，α(A)不变，φ(A)不变；a>b＋c时，α(A)增大，φ(A)减小；a 根据平衡移动比较平衡状态
5．将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g) ΔH<0。改变某个条件并维持新条件直至达到平衡状态，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
[答案] A
6．一定条件下存在反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，其正反应放热。图1、图2表示起始时容器甲、丙的体积都是V，容器乙、丁的体积都是eq \f(V,2)；向容器甲、丙内都充入2a ml SO2和a ml O2并保持恒温；向容器乙、丁内都充入a ml SO2和0.5a ml O2并保持绝热(即与外界无热量交换)，在一定温度时开始反应。
图1 恒压状态图2 恒容状态
请回答：(填>、<或＝)
(1)图1达平衡，α(SO2)：甲________乙，K：K甲________K乙。
(2)图2达平衡，α(SO2)：丙________丁，c(SO2)：丙________丁。
(3)甲、丙达平衡，α(SO2)：甲________丙，SO2体积分数：甲________丙。
[解析] (1)甲、乙相比，平衡时，乙中温度高，正向程度小，乙中α(SO2)较小。(2)丙、丁相比，平衡时，丁中温度高，正向程度小，丁中α(SO2)较小，c(SO2)较大。(3)甲、丙相比，平衡时甲中压强大，甲中α(SO2)较大。
[答案] (1)> > (2)> < (3)> <
(1)构建恒温恒容平衡思维模式
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)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
工业合成氨与反应条件的调控
1．工业合成氨的条件控制
(1)反应原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1
(2)根据反应特点可选择的条件
①增大合成氨反应速率的措施有：升高温度、增大压强、增大N2、H2的浓度和使用催化剂。
②提高平衡混合气中NH3含量的措施有：降低温度、增大压强和增大N2、H2的浓度。
(3)反应条件的控制
①压强：10～30 MPa。压强越大，转化率越大，但对材料、设备的要求高，需要的动力也越大。
②温度：400～500 ℃。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，并且该反应的催化剂在该温度下活性最大。
③催化剂：使用催化剂可提高反应的速率。
④浓度：迅速冷却使NH3液化，降低c(NH3)，平衡向右移动。
⑤循环操作：将分离出NH3的原料气循环使用，提高原料的利用率。
2．化学反应调控的一般原则
1．在合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO，其反应为[Cu(NH3)2]＋＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]＋ ΔH<0。
(1)铜氨液吸收CO适宜的生产条件是________。
(2)吸收CO后的铜氨液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力，可供循环使用。铜氨液再生适宜的生产条件是________。
[答案] (1)低温、高压 (2)高温、低压
2．CO可用于合成甲醇，化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是__________________________________________________________________。
[答案] < 在1.3×104 kPa下，CO的转化率较高，再增大压强CO转化率提高不大，同时生产成本增加，得不偿失
3．“丁烯裂解法”是一种重要的丙烯生产法，在生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。反应如下：
主反应：3C4H8(g)eq \(,\s\up10(催化剂))4C3H6(g)；
副反应：C4H8(g)eq \(,\s\up10(催化剂))2C2H4(g)。
测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数(w)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图甲和图乙所示：
甲乙
(1)平衡体系中的C3H6(g)和C2H4(g)的质量比是工业生产C3H6(g)时选择反应条件的重要依据之一，从产物的纯度考虑，该数值越高越好，据图甲和图乙判断，反应条件应选择________(填序号)。
A．300 ℃、0.1 MPa B．700 ℃、0.1 MPa
C．300 ℃、0.5 MPa D．700 ℃、0.5 MPa
(2)有研究者结合图甲数据并综合考虑各种因素，认为450 ℃的反应温度比300 ℃或700 ℃更合适，从反应原理角度分析其理由可能是_______________________ __________________________________________________________________。
[解析] (1)由图甲可知，300 ℃时C2H4(g)的质量分数接近于0，而温度升高，C2H4(g)的质量分数增大，故选择300 ℃；由图乙可知，压强增大，C2H4(g)的质量分数减小，C3H6(g)的质量分数增大，故选0.5 MPa，因此控制反应条件为300 ℃、0.5 MPa。(2)温度越低，反应速率越慢，由图甲可知，300 ℃时反应速率慢；温度升高，C2H4(g)的质量分数增大，700 ℃时副反应的转化率大于丁烯转化成丙烯的转化率。而450 ℃时，C3H6(g)的质量分数达最大值，且C2H4(g)的质量分数在10%左右，产物中C3H6(g)的含量较高，故450 ℃更合适。
[答案] (1)C (2)300 ℃反应速率慢，700 ℃时副反应的转化率大于丁烯转化成丙烯的转化率
1．(2022·河北选择性考试，节选)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。
Ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
下列操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是________(填标号)。
A．增加CH4(g)用量
B．恒温恒压下通入惰性气体
C．移除CO(g)
D．加入催化剂
[解析] A项，增加CH4(g)用量，α(CH4)减小，错误；B项，恒温恒压通入惰性气体，相当于减压，反应Ⅰ正向移动，α(CH4)增大，正确；C项，移除CO(g)，反应Ⅰ正向移动，α(CH4)增大，正确；D项，加入催化剂，不影响平衡，α(CH4)不变，错误。
[答案] BC
2．(2022·全国甲卷，T28节选)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·ml－1，Kp1＝1.0×10－2
(ⅱ)碳氯化：
TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)
ΔH2＝－51 kJ·ml－1，Kp2＝1.2×1012Pa
(1)反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH为________kJ·ml－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”) 。
[解析] (1)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·ml－1－172 kJ·ml－1＝－223 kJ·ml－1；则Kp＝eq \f(Kp2,Kp1)＝eq \f(1.2×1012 Pa,1.0×10－2)＝1.2×1014 Pa。(2)碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，因为碳氯化反应气体分子数增加，是熵增、放热的反应，熵判据与焓判据均是自发过程，而直接氯化的体系气体分子数不变且是吸热过程。(3)对应碳氯化反应，气体分子数增大，依据勒夏特列原理，增大压强，平衡往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，平衡往吸热方向移动，即向左移动，则平衡转化率变小。
[答案] (1)－223 1.2×1014 (2)碳氯化反应气体分子数增加，是熵增、放热的反应，熵判据与焓判据均是自发过程，而直接氯化的体系气体分子数不变且是吸热过程 (3)向左变小
3．(2022·辽宁选择性考试，T18节选)已知合成氨反应为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1，ΔS＝－200 J·K－1·ml－1。
(1)合成氨反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发。
(2)________温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，________温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500 ℃。
[解析] (1)ΔG＝ΔH－TΔS＝－92.4 kJ·ml－1－298 K×(－200 J·K－1·ml－1) ×10－3 kJ·J－1＝－32.8 kJ·ml－1<0。
[答案] (1)能 (2)高低
4．(2021·广东选择性考试，T19节选)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH1
b)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2
c)CH4(g)C(s)＋2H2(g) ΔH3
d)2CO(g)CO2(g)＋C(s) ΔH4
e)CO(g)＋H2(g)H2O(g)＋C(s) ΔH5
(1)根据盖斯定律，反应a的ΔH1＝________________(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有________。
A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a～e的正、逆反应速率都减小
[解析] (1)由题给反应方程式可知，反应a可由反应c－d或反应b＋c－e得到，故根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH3－ΔH4或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3－ΔH5。(2)增大CO2的浓度，反应a、b的正反应速率增加，增大CH4的浓度，反应a、c的正反应速率增加，A正确；由于C(s)是固体，移去部分C(s)，平衡不移动，B错误；催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡移动，则不能提高CH4的平衡转化率，C错误；降低反应温度，正、逆反应速率均减小，D正确。
[答案] (1)ΔH3－ΔH4(或ΔH2＋ΔH3－ΔH5)
(2)AD
课时分层作业(三十八) 化学平衡移动工业合成氨
一、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求)
1．下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
[答案] B
2．(2022·海南等级考)某温度下，反应CH2===CH2(g)＋H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是( )
A．增大压强，v正>v逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
[答案] C
3．将NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，下列叙述正确的是( )
A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入稀有气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅
C [升高温度，气体颜色加深，则平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，压缩体积即增大压强，气体颜色加深，但平衡向正反应方向移动，使混合气体的颜色在加深基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，则压强变为原来的两倍，但平衡向正反应方向移动，使压强在原平衡两倍的基础上减小，C正确；体积不变，反应物及生成物浓度不变，正、逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色不变化，D错误。]
4．某温度下，在一容积不变的容器中，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 ml、2 ml和4 ml。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是 ( )
A．均减半 B．均加倍
C．均增加1 ml D．均减少1 ml
BC [A项，“均减半”相当于在原平衡状态下减压，平衡左移；B项，“均加倍”，相当于在原平衡状态下加压，平衡右移；C项，均增加1 ml，可以认为先加A、B、C分别为1 ml、0.5 ml、1 ml(加压)再加0.5 ml B，平衡右移；D项，均减少1 ml，向左移动。]
5．在一个固定容积的密闭容器中充入2 ml NO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2N2O4，此时NO2的转化率为x%，若再充入1 ml NO2，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的转化率为y%，则x和y的大小关系正确的是( )
A．x>y B．xC．x＝y D．不能确定
B [再充入1 ml NO2，新平衡的压强增大，正向程度增大，转化率增大，B正确。]
6．在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)＋N(g)2R(g) ΔH<0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法错误的是( )
A．t1时刻的v正小于t2时刻的v正
B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加R
C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，M的体积分数相等
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等
A [t1时刻反应达到平衡，v正＝v逆，恒温恒压下t2时刻改变某一条件，逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡与原平衡等效，根据等效平衡原理，t2时刻改变的条件是向密闭容器中加R，v正瞬间不变，v逆瞬间增大，故t1时刻的v正等于t2时刻的v正，A项错误、B项正确；Ⅰ、Ⅱ两过程达到的平衡等效，M的体积分数相等，C项正确；Ⅰ、Ⅱ两过程的温度相同，则反应的平衡常数相等，D项正确。]
7．一定压强下，向10 L密闭容器中充入1 ml S2Cl2和1 ml Cl2，发生反应S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示，以下说法中不正确的是( )
A．正反应的活化能大于逆反应的活化能
B．达到平衡后再加热，平衡向逆反应方向移动
C．A、B、C、D四点对应状态下，达到平衡状态的为B、C
D．一定温度下，在恒容密闭容器中，达到平衡后缩小容器体积，重新达到平衡后，Cl2的平衡转化率不变
AC [根据反应S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)可知，用氯气的消耗速率表示正反应速率和用SCl2的消耗速率表示逆反应速率，二者之比为1∶2时，正逆反应速率相等，达到平衡状态，由图像可知B、D点时的正逆反应速率之比为1∶2，达到平衡状态；B、D点为平衡点，由图中数据可知，B、D点的状态对应的温度为250 ℃，300 ℃时，SCl2的消耗速率大于氯气的消耗速率的2倍，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。]
二、非选择题
8．(2022·菏泽模拟)在催化剂作用下CO2和H2合成甲酸涉及以下反应：
Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g) ΔH1<0
Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2>0
刚性容器中CO2(g)和H2(g)按物质的量1∶1投料，平衡时HCOOH和CO的选择性随温度变化如图所示：
(1)曲线a随温度升高而下降的原因是_________________________________，
为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时HCOOH的选择性，应选择的反应条件为________(填序号)。
A．低温、低压 B．低温、高压
C．高温、低压 D．高温、高压
(2)240 ℃时，容器内压强随时间的变化如表：
反应Ⅰ的速率可表示为v＝k·p(CO2)·p(H2)(k为常数)，则反应在60 min时v值为______________________(用含p0、k的式子表示)。
[解析] (1)曲线a代表的是HCOOH的选择性，随温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，使HCOOH的选择性下降。反应Ⅰ正向为放热反应，反应Ⅱ正向为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时HCOOH的选择性，应选择低温；CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)正反应为气体物质的量减少的反应，增大压强，平衡正向移动，为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时HCOOH的选择性，应选择高压，选B。(2)由表格数据可知，反应至60 min时，容器内压强变为初始压强的0.8倍，同温同体积下，容器内气体压强与气体物质的量成正比，即此时容器内气体总物质的量变为初始的0.8倍。设初始投料n(H2)＝n(CO2)＝1 ml，则60 min时，容器内气体总物质的量为1.6 ml；设CO2的转化率为α，根据两个反应的化学计量数之比可知，H2的转化率也为α，即容器内剩余n(H2)＝n(CO2)＝(1－α)ml；HCOOH的选择性为80%，即生成n(HCOOH)＝0.8α ml，CO的选择性为20%，即生成n(CO)＝0.2α ml，n(H2O)＝n(CO)＝0.2α ml。则此时容器内气体总物质的量可表示为(1－α＋1－α＋0.8α＋0.2α＋0.2α)ml＝(2－0.8α)ml＝1.6 ml，解得α＝0.5，则n(H2)＝n(CO2)＝0.5 ml，p(H2)＝p(CO2)＝eq \f(0.5 ml,1.6 ml)×0.80p0 MPa＝eq \f(p0,4) MPa，则v＝k·p(CO2)·p(H2)＝eq \f(kp\\al(2,0),16) MPa2。
[答案] (1)曲线a代表的是HCOOH的选择性，随温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，使HCOOH的选择性下降 B (2)eq \f(kp\\al(2,0),16) MPa2
9．工业上利用CO2可以制备甲醇，某一刚性容器中充入1 ml CO2和3 ml H2，在催化剂存在的条件下进行反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。
反应1：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1
反应2：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2
已知：CH3OH选择性＝eq \f(nCH3OH,nCH3OH＋nCO)，反应1、2分别为________，________(填“放热”或“吸热”)反应，有研究表明，在原料气中掺入适量的CO有利于提高CH3OH选择性，说明其可能的原因是__________________________，有利于提高CH3OH选择性反应条件还可以是________(填序号)。
A．高温高压 B．高温低压
C．低温高压 D．低温低压
[解析] 由图可知，随着温度升高甲醇的选择性降低，CO2的转化率升高，说明反应1平衡逆向移动、反应2正向移动，反应1放热、反应2吸热；增大CO的浓度，反应2向逆反应方向进行，CO2浓度增大，反应1向正反应方向进行，CH3OH选择性增大；CH3OH选择性＝eq \f(nCH3OH,nCH3OH＋nCO)，应该尽可能增大甲醇的量减小CO的量，即反应1正向进行，反应2逆向进行，提高甲醇的选择性。
[答案] 放热吸热增大CO的浓度，反应2向逆反应方向进行，CO2浓度增大，反应1向正反应方向进行，CH3OH选择性增大 C
改变条件
平衡移动方向
v正、v逆变化
平衡转化率α(H2O)
①加入C(s)
②通入H2O(g)
③增大压强
④使用催化剂
⑤充入Ne气
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Y
Y的转化率增大
D
使用适当催化剂
X的体积分数变小
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
①增大易得廉价原料浓度，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本
②循环操作
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要求
A.开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
B.由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
C.实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出
D.石灰岩受地下水长期溶蚀形成溶洞
时间/min
0
20
40
60
80
压强/MPa
p0
0.91p0
0.85p0
0.80p0
0.80p0