《2019版高考化學一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡 第24講 化學平衡狀態(tài) 化學平衡的移動學案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考化學一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡 第24講 化學平衡狀態(tài) 化學平衡的移動學案.doc（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第24講　化學平衡狀態(tài)　化學平衡的移動 考綱要求　1.了解化學反應的可逆性及化學平衡的建立。2.掌握化學平衡的特征。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領(lǐng)域中的重要作用。 考點一　可逆反應與化學平衡建立 1．可逆反應 (1)定義 在同一條件下，既可以向正反應方向進行，同時又可以向逆反應方向進行的化學反應。 (2)特點 ①二同：a.相同條件下；b.正、逆反應同時進行。 ②一?。悍磻锱c生成物同時存在；任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示 在方程式中用“”表示。 2．化學平衡狀態(tài) (1)概念 一定條件下的可逆反應中，正反應速率與逆反應速率相等，反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持不變的狀態(tài)。 (2)化學平衡的建立 　 (3)平衡特點 3．判斷化學平衡狀態(tài)的兩種方法 (1)動態(tài)標志：v正＝v逆≠0 ①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。 ②不同物質(zhì)：必須標明是“異向”的反應速率關(guān)系。如aA＋bBcC＋dD，＝時，反應達到平衡狀態(tài)。 (2)靜態(tài)標志：各種“量”不變 ①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。 ②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)等)不變。 ③溫度、壓強(化學反應方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。 總之，若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應達到平衡狀態(tài)；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標志。 (1)2H2O2H2↑＋O2↑為可逆反應() (2)二次電池的充、放電為可逆反應() (3)對反應A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，壓強不隨時間而變，說明反應已達平衡狀態(tài)() (4)對于NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)反應，當每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2時，說明反應達到平衡狀態(tài)() (5)化學平衡狀態(tài)指的是反應靜止了，不再發(fā)生反應了() (6)對于A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)反應，當密度保持不變，在恒溫恒容或恒溫恒壓條件下，均不能作為達到化學平衡狀態(tài)的標志() (7)恒溫恒容下進行的可逆反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，當SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等時，反應達到平衡狀態(tài)() (8)在2 L密閉容器內(nèi)，800 ℃時反應2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)體系中，當該容器內(nèi)顏色保持不變時能說明該反應已達到平衡狀態(tài)(√) 1．向含有2 mol SO2的容器中通入過量氧氣發(fā)生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－Q kJmol－1(Q＞0)，充分反應后生成SO3的物質(zhì)的量______2 mol(填“＜”“>”或“＝”，下同)，SO2的物質(zhì)的量______0 mol，轉(zhuǎn)化率______100%，反應放出的熱量________ Q kJ。 答案?。肌??。肌。? 2．一定溫度下，反應N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)棣。現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________。 答案?、佗? 解析　ΔH是恒量，不能作為判斷平衡狀態(tài)的標志；該反應是充入1 mol N2O4，正反應速率應是逐漸減少直至不變，③曲線趨勢不正確。 題組一　極端假設(shè)，界定范圍，突破判斷 1．在密閉容器中進行反應：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1 mol L－1、0.3 molL－1、0.2 molL－1，在一定條件下，當反應達到平衡時，各物質(zhì)的濃度有可能是(　　) A．Z為0.3 molL－1 B．Y2為0.4 molL－1 C．X2為0.2 molL－1 D．Z為0.4 molL－1 答案　A 2．(2018長沙一中月考)一定條件下，對于可逆反應X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL－1、0.3 molL－1、0.08 molL－1，則下列判斷正確的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2∶3 C．X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等 D．c1的取值范圍為0＜c1＜0.14 molL－1 答案　D 解析　平衡濃度之比為1∶3，轉(zhuǎn)化濃度亦為1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正確；平衡時Y生成表示逆反應速率，Z生成表示正反應速率且v生成(Y)∶v生成(Z)應為3∶2，B不正確；由可逆反應的特點可知0＜c1＜0.14 molL－1。 極端假設(shè)法確定各物質(zhì)濃度范圍 上述題目1可根據(jù)極端假設(shè)法判斷，假設(shè)反應正向或逆向進行到底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。 假設(shè)反應正向進行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始濃度(molL－1) 0.1 0.3 0.2 改變濃度(molL－1) 0.1 0.1 0.2 終態(tài)濃度(molL－1) 0 0.2 0.4 假設(shè)反應逆向進行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始濃度(molL－1) 0.1 0.3 0.2 改變濃度(molL－1) 0.1 0.1 0.2 終態(tài)濃度(molL－1) 0.2 0.4 0 平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。 題組二　化學平衡狀態(tài)的判斷 3．(2017石家莊高三模擬)對于CO2＋3H2CH3OH＋H2O，下列說法能判斷該反應達到平衡狀態(tài)的是(　　) A．v(CO2)＝v(H2) B．3v逆(H2)＝v正(H2O) C．v正(H2)＝3v逆(CO2) D．斷裂3 mol H—H鍵的同時，形成2 mol O—H鍵 答案　C 4．在一定溫度下的定容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時：①混合氣體的壓強，②混合氣體的密度，③混合氣體的總物質(zhì)的量，④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量，⑤混合氣體的顏色，⑥各反應物或生成物的濃度之比等于化學計量數(shù)之比，⑦某種氣體的百分含量 (1)能說明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的是________。 (2)能說明I2(g)＋H2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)的是________。 (3)能說明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態(tài)的是________________________。 (4)能說明C(s)＋CO2(g)2CO(g)達到平衡狀態(tài)的是________。 (5)能說明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)達到平衡狀態(tài)的是________。 (6)能說明5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)達到平衡狀態(tài)的是________。 答案　(1)①③④⑦　(2)⑤⑦　(3)①③④⑤⑦ (4)①②③④⑦　(5)①②③　(6)②④⑦ 5．若上述題目中的(1)～(4)改成一定溫度下的恒壓密閉容器，結(jié)果又如何？ 答案　(1)②③④⑦　(2)⑤⑦　(3)②③④⑤⑦ (4)②③④⑦ 規(guī)避“2”個易失分點 (1)化學平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注” 關(guān)注反應條件，是恒溫恒容，恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器；關(guān)注反應特點，是等體積反應，還是非等體積反應；關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應。 (2)不能作為“標志”的四種情況 ①反應組分的物質(zhì)的量之比等于化學方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。 ②恒溫恒容下的體積不變的反應，體系的壓強或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ③全是氣體參加的體積不變的反應，體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ④全是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變。 考點二　化學平衡移動 1．化學平衡移動的過程 2．化學平衡移動與化學反應速率的關(guān)系 (1)v正>v逆：平衡向正反應方向移動。 (2)v正＝v逆：反應達到平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動。 (3)v正＜v逆：平衡向逆反應方向移動。 3．影響化學平衡的因素 (1)若其他條件不變，改變下列條件對化學平衡的影響如下： 改變的條件(其他條件不變) 化學平衡移動的方向 濃度 增大反應物濃度或減小生成物濃度 向正反應方向移動 減小反應物濃度或增大生成物濃度 向逆反應方向移動 壓強(對有氣體參加的反應) 反應前后氣體體積改變 增大壓強 向氣體分子總數(shù)減小的方向移動 減小壓強 向氣體分子總數(shù)增大的方向移動 反應前后氣體體積不變 改變壓強 平衡不移動 溫度 升高溫度 向吸熱反應方向移動 降低溫度 向放熱反應方向移動 催化劑 同等程度改變v正、v逆，平衡不移動 (2)勒夏特列原理 如果改變影響化學平衡的條件之一(如溫度、壓強、以及參加反應的化學物質(zhì)的濃度)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。 (3)“惰性氣體”對化學平衡的影響 ①恒溫、恒容條件 原平衡體系體系總壓強增大―→體系中各組分的濃度不變―→平衡不移動。 ②恒溫、恒壓條件 原平衡體系容器容積增大，各反應氣體的分壓減小―→ (1)化學平衡發(fā)生移動，化學反應速率一定改變；化學反應速率改變，化學平衡也一定發(fā)生移動() (2)升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，此時v放減小，v吸增大() (3)合成氨反應需要使用催化劑，說明催化劑可以促進該平衡向生成氨的方向移動，所以也可以用勒夏特列原理解釋使用催化劑的原因() (4)平衡時，其他條件不變，分離出固體生成物，v正減小() (5)C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH＞0，其他條件不變時，升高溫度，反應速率v(CO2)和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大(√) (6)化學平衡正向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率不一定增大(√) (7)往平衡體系FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl中加入適量KCl固體，平衡逆向移動，溶液的顏色變淺() (8)對于2NO2(g)N2O4(g)的平衡體系，壓縮體積，增大加強，平衡正向移動，混合氣體的顏色變淺() 根據(jù)化學平衡原理解答下列問題： 在體積不變的密閉容器中發(fā)生N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1，只改變一種外界條件，完成下表： 改變條件 平衡移動方向 氫氣的轉(zhuǎn)化率(增大、減小或不變) 氨氣的體積分數(shù)(增大、減小或不變) 增大氮氣的濃度 增大氨氣的濃度 升溫 充入適量氬氣 答案　正向　增大　逆向　減小　增大　逆向　減小　減小　不移動　不變　不變 題組一　選取措施使化學平衡定向移動 1．(2017南寧高三質(zhì)檢)COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，當反應達到平衡時，下列措施：①升溫?、诤闳萃ㄈ攵栊詺怏w　③增加CO濃度?、軠p壓　⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是(　　) A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥ 答案　B 解析　該反應為氣體體積增大的吸熱反應，所以升溫和減壓均可以促使反應正向移動。恒壓通入惰性氣體，相當于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增加CO的濃度，將導致平衡逆向移動。 2．(2017鄭州一中檢測)將NO2裝入帶有活塞的密閉容器中，當反應2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后，改變某個條件，下列敘述正確的是(　　) A．升高溫度，氣體顏色加深，則正反應為吸熱反應 B．慢慢壓縮氣體體積，平衡向正反應方向移動，混合氣體的顏色變淺 C．慢慢壓縮氣體體積，若體積減小一半，壓強增大，但小于原來壓強的兩倍 D．恒溫恒容時，充入惰性氣體，壓強增大，平衡向正反應方向移動，混合氣體的顏色變淺 答案　C 解析　升高溫度，氣體顏色加深，則平衡向逆反應方向移動，故正反應為放熱反應，A錯誤；首先假設(shè)平衡不移動，壓縮體積，氣體顏色加深，但平衡向正反應方向移動，使混合氣體的顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺，但一定比原平衡的顏色深，B錯誤；同理C項，首先假設(shè)平衡不移動，若體積減小一半，則壓強變?yōu)樵瓉淼膬杀叮胶庀蛘磻较蛞苿?，使壓強在原平衡兩倍的基礎(chǔ)上減小，正確；體積不變，反應物及生成物濃度不變，所以正、逆反應速率均不變，平衡不移動，顏色無變化，D錯誤。 3．在壓強為0.1 MPa、溫度為300 ℃條件下，a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＜0。 (1)平衡后將容器的容積壓縮到原來的一半，其他條件不變，對平衡體系產(chǎn)生的影響是________(填字母)。 A．c(H2)減小 B．正反應速率加快，逆反應速率減慢 C．反應物轉(zhuǎn)化率增大 D．重新平衡減小 (2)若容器容積不變，下列措施可增大甲醇產(chǎn)率的是________(填字母)。 A．升高溫度 B．將CH3OH從體系中分離 C．充入He，使體系總壓強增大 答案　(1)CD　(2)B 解析　(1)該反應為正向氣體分子數(shù)減小的可逆反應，縮小體積，平衡正向移動，c(H2)增大，正、逆反應速率均增大，因而A、B均不正確。(2)由于該反應正向是放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，CH3OH的產(chǎn)率降低，體積不變，充入He，平衡不移動。 化學平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變，而不是“抵消”外界條件的改變，改變是不可逆轉(zhuǎn)的。新平衡時此物理量更靠近于改變的方向。如①增大反應物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小，但達到新平衡時，A的濃度一定比原平衡大；②若將體系溫度從50 ℃升高到80 ℃，則化學平衡向吸熱反應方向移動，達到新的平衡狀態(tài)時50 ℃＜T＜80 ℃；③若對體系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加壓，例如從30 MPa加壓到60 MPa，化學平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，達到新的平衡時30 MPa＜p＜60 MPa。 題組二　條件改變時對化學平衡移動結(jié)果的判斷 4．將等物質(zhì)的量的N2、H2氣體充入某密閉容器中，在一定條件下，發(fā)生如下反應并達到平衡：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0。當改變某個條件并維持新條件直至新的平衡時，下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是(　　) 選項 改變條件 新平衡與原平衡比較 A 增大壓強 N2的濃度一定變小 B 升高溫度 N2的轉(zhuǎn)化率變小 C 充入一定量H2 H2的轉(zhuǎn)化率不變，N2的轉(zhuǎn)化率變大 D 使用適當催化劑 NH3的體積分數(shù)增大 答案　B 解析　A項，正反應是氣體體積減小的反應，依據(jù)勒夏特列原理可知增大壓強平衡向正反應方向移動，但氮氣的濃度仍然比原平衡大，不正確；B項，正反應是放熱反應，則升高溫度平衡向逆反應方向移動，氮氣的轉(zhuǎn)化率降低，正確；C項，充入一定量的氫氣，平衡向正反應方向移動，氮氣的轉(zhuǎn)化率增大，而氫氣的轉(zhuǎn)化率降低，不正確；D項，催化劑只能改變反應速率而不能改變平衡狀態(tài)，不正確，答案選B。 5．(2017沈陽質(zhì)檢)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。新型RuO2催化劑對上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應具有更好的催化活性。 (1)實驗測得在一定壓強下，總反應的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的αHCl～T曲線如下圖： 則總反應的ΔH________(填“＞”“＝”或“＜”)0。 (2)在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大，請在上圖畫出相應αHCl～T曲線的示意圖，并簡要說明理由：_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下列措施中，有利于提高αHCl的有________。 A．增大n(HCl) B．增大n(O2) C．使用更好的催化劑 D．移去H2O 答案　(1)＜　(2)見下圖 溫度相同的條件下，增大壓強，平衡右移，αHCl增大，因此曲線應在原曲線上方　(3)BD 解析　(1)結(jié)合題中αHCl～T圖像可知，隨著溫度升高，αHCl降低，說明升高溫度平衡逆向移動，得出正反應方向為放熱反應，即ΔH＜0。(2)結(jié)合可逆反應2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)的特點，增大壓強平衡向右移動，αHCl增大，則相同溫度下，HCl的平衡轉(zhuǎn)化率比增壓前的大，曲線如答案中圖示所示。(3)有利于提高αHCl，則采取措施應使平衡2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)正向移動。A項，增大n(HCl)，則c(HCl)增大，雖平衡正向移動，但αHCl減小，錯誤；B項，增大n(O2)即增大反應物的濃度；D項，移去H2O即減小生成物的濃度，均能使平衡正向移動，兩項都正確；C項，使用更好的催化劑，只能加快反應速率，不能使平衡移動，錯誤。 6．(2018石家莊質(zhì)檢)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應： 工業(yè)上，通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1∶9)，控制反應溫度600 ℃，并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應。在不同反應溫度下，乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù))示意圖如下： (1)摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，解釋說明該事實：____________________________。 (2)控制反應溫度為600 ℃的理由是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)正反應方向氣體分子數(shù)增加，加入水蒸氣稀釋，相當于起減壓的效果 (2)600 ℃，乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低，反應速率慢，轉(zhuǎn)化率低；溫度過高，選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活，且能耗大 解化學平衡移動的思維過程 關(guān)注特點— ―→分析條件(濃度、溫度、壓強等) ―→想原理(平衡移動原理)―→綜合判斷得結(jié)論。 題組三　平衡移動方向與結(jié)果的判斷 7．對于以下三個反應，從反應開始進行到達到平衡后，保持溫度、體積不變，按要求回答下列問題。 (1)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) 再充入PCl5(g)，平衡向________方向移動，達到平衡后，PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率________，PCl5(g)的百分含量______。 答案　正反應　減小　增大 (2)2HI(g)I2(g)＋H2(g) 再充入HI(g)，平衡向________方向移動，達到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________。 答案　正反應　不變　不變 (3)2NO2(g)N2O4(g) 再充入NO2(g)，平衡向________方向移動，達到平衡后，NO2(g)的轉(zhuǎn)化率________，NO2(g)的百分含量________。 答案　正反應　增大　減小 1．恒容狀態(tài)下的化學平衡分析 在恒容容器中，當改變其中一種氣態(tài)物質(zhì)的濃度時，必然會引起壓強的改變，但判斷平衡移動的方向時，仍以濃度的影響來考慮。如反應2NO2N2O4，達到平衡后，若向容器中再通入反應物NO2，則c(NO2)增大，平衡向正反應方向移動；若向容器中通入生成物N2O4，則c(N2O4)增大，平衡向逆反應方向移動。但由于兩種情況下，容器內(nèi)的壓強都增大，故對最終平衡狀態(tài)的影響是一致的，則兩種情況下，達到新的平衡時，NO2的百分含量都比原平衡時要小。 2．平衡轉(zhuǎn)化率的分析與判斷方法 (1)反應aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的轉(zhuǎn)化率分析 ①若反應物起始物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，達到平衡后，它們的轉(zhuǎn)化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移動，B的轉(zhuǎn)化率提高，A的轉(zhuǎn)化率降低。 ③若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度，等效于壓縮(或擴大)容器體積，氣體反應物的轉(zhuǎn)化率與化學計量數(shù)有關(guān)。 同倍增大c(A)和c(B) (2)反應mA(g)nB(g)＋qC(g)的轉(zhuǎn)化率分析 在T、V不變時，增加A的量，等效于壓縮容器體積，A的轉(zhuǎn)化率與化學計量數(shù)有關(guān)。 增大c(A) 考點三　應用“等效平衡”判斷平衡移動的結(jié)果 1．等效平衡的含義 在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，同一可逆反應體系，不管是從正反應開始，還是從逆反應開始，還是正、逆反應同時投料，達到化學平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量(質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)等)均相同。 2．等效平衡的判斷方法 (1)恒溫、恒容條件下反應前后體積改變的反應 判斷方法：極值等量即等效。 例如：2SO2(g)＋O2(g)  2SO3(g) ① 2 mol 1 mol 0 ② 0 0 2 mol ③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol ④ a mol b mol c mol 上述①②③三種配比，按化學方程式的化學計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應物，則SO2均為2 mol，O2均為1 mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。 ④中a、b、c三者的關(guān)系滿足：c＋a＝2，＋b＝1，即與上述平衡等效。 (2)恒溫、恒壓條件下反應前后體積改變的反應 判斷方法：極值等比即等效。 例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ① 2 mol 3 mol 0 ② 1 mol 3.5 mol 2 mol ③ a mol b mol c mol 按化學方程式的化學計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應物，則①②中＝，故互為等效平衡。 ③中a、b、c三者關(guān)系滿足：＝，即與①②平衡等效。 (3)恒溫條件下反應前后體積不變的反應 判斷方法：無論是恒溫、恒容，還是恒溫、恒壓，只要極值等比即等效，因為壓強改變對該類反應的化學平衡無影響。 例如：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ① 1 mol 1 mol 0 ② 2 mol 2 mol 1 mol ③ a mol b mol c mol ①②兩種情況下，n(H2)∶n(I2)＝1∶1，故互為等效平衡。 ③中a、b、c三者關(guān)系滿足∶＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即與①②平衡等效。 3．虛擬“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡 (1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式 新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成，相當于增大壓強。 (2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應為例，見圖示) 新平衡狀態(tài)可以認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加，壓強不變，平衡不移動。 1．(2018衡水二中模擬)在相同溫度和壓強下，對反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)進行甲、乙、丙、丁四組實驗，實驗起始時放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表 物質(zhì) 物質(zhì)的量 實驗 CO2 H2 CO H2O 甲 a mol a mol 0 mol 0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙 0 mol 0 mol a mol a mol 丁 a mol 0 mol a mol a mol 上述四種情況達到平衡后，n(CO)的大小順序是(　　) A．乙＝丁>甲＝丙 B．甲>乙>丙>丁 C．乙＝甲>丁＝丙 D．丁>丙>乙>甲 答案　A 解析　四種情況均“一邊倒”為反應物，進行比較： 物質(zhì) 物質(zhì)的量 實驗 CO2 H2 CO H2O 甲 a mol a mol 0 mol 0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙 a mol a mol 0 mol 0 mol 丁 2a mol a mol 0 mol 0 mol 所以乙和丁相當于增大了反應物(CO2)的初始量，平衡向正反應方向移動，相對于甲和丙n(CO)增大，故有乙＝丁>甲＝丙。 2．一定溫度下，在3個容積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)達到平衡，下列說法正確的是(　　) 容器 溫度/K 物質(zhì)的起始濃度/molL－1 物質(zhì)的平衡濃度/molL－1 c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A．該反應的正反應吸熱 B．達到平衡時，容器Ⅰ中反應物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大 C．達到平衡時，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍 D．達到平衡時，容器Ⅲ中的正反應速率比容器Ⅰ中的大 答案　D 解析　對比容器Ⅰ和Ⅲ可知兩者投料量相當，若溫度相同，最終建立等效平衡，但Ⅲ溫度高，平衡時c(CH3OH)小，說明平衡向逆反應方向移動，即逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，A錯誤；Ⅱ相對于Ⅰ成比例增加投料量，相當于加壓，平衡正向移動，轉(zhuǎn)化率提高，所以Ⅱ中轉(zhuǎn)化率高，B錯誤；不考慮溫度，Ⅱ中投料量是Ⅲ的兩倍，相當于加壓，平衡正向移動，所以Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的兩倍，C錯誤；對比Ⅰ和Ⅲ，若溫度相同，兩者建立等效平衡，兩容器中速率相等，但Ⅲ溫度高，速率更快，D正確。 1．(2017海南，11改編)已知反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。在一定溫度和壓強下于密閉容器中，反應達到平衡。下列敘述正確的是(　　) A．升高溫度，K增大 B．減小壓強，n(CO2)增加 C．更換高效催化劑，α(CO)增大 D．充入一定量的氮氣，n(H2)不變 答案　D 2.(2016四川理綜，6)一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。設(shè)起始＝Z，在恒壓下，平衡時CH4的體積分數(shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．該反應的焓變ΔH>0 B．圖中Z的大小為a>3>b C．圖中X點對應的平衡混合物中＝3 D．溫度不變時，圖中X點對應的平衡在加壓后φ(CH4)減小 答案　A 解析　A項，由圖可知，隨溫度的升高，CH4的體積分數(shù)減小，說明平衡向正反應方向移動，正反應為吸熱反應，正確；B項，Z越大，說明大，相當于增加H2O的量，平衡正向移動，CH4的體積分數(shù)減小，所以b>3>a，錯誤；C項，起始時n(H2O)＝3x mol，n(CH4)＝x mol，隨平衡的建立，消耗的n(CH4)＝n(H2O)＝a mol，平衡時＝≠3，錯誤；D項，加壓，平衡向逆反應移動，CH4體積分數(shù)增大，錯誤。 3．[2016天津理綜，10(3)]在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應：MHx(s)＋yH2(g) MHx＋2y(s)　ΔH＜0達到化學平衡。下列有關(guān)敘述正確的是________。 a．容器內(nèi)氣體壓強保持不變 b．吸收y mol H2只需1 mol MHx c．若降溫，該反應的平衡常數(shù)增大 d．若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫) 答案　ac 解析　MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)　ΔH＜0，該反應屬于氣體的物質(zhì)的量減小的反應。a項，平衡時氣體的物質(zhì)的量不變，壓強不變，正確；b項，該反應為可逆反應，吸收y mol H2需要大于1 mol MHx，錯誤；c項，因為該反應的正反應方向為放熱反應，降溫時該反應將向正反應方向移動，反應的平衡常數(shù)將增大，正確；d項，向容器內(nèi)通入少量氫氣，相當于增大壓強，平衡正向移動，v(放氫)＜v(吸氫)，錯誤。 4．(2017全國卷Ⅱ，27)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}： (1)正丁烷(C4H10)脫氫制1丁烯(C4H8)的熱化學方程式如下： ①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－119 kJmol－1 ③H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－242 kJmol－1 反應①的ΔH1為________ kJmol－1。圖(a)是反應①平衡轉(zhuǎn)化率與反應溫度及壓強的關(guān)系圖，x________(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應采取的措施是________(填標號)。 A．升高溫度 B．降低溫度 C．增大壓強 D．降低壓強 (2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器(氫氣的作用是活化催化劑)，出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是__________________________。 (3)圖(c)為反應產(chǎn)率和反應溫度的關(guān)系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590 ℃ 之前隨溫度升高而增大的原因可能是________________________、________________________________________________________________________；590 ℃ 之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)＋123　小于　AD (2)氫氣是產(chǎn)物之一，隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大，逆反應速率增大 (3)升高溫度有利于反應向吸熱方向進行　升高溫度時，反應速率加快　丁烯高溫裂解生成短碳鏈烴類 解析　(1)根據(jù)蓋斯定律，用②式－③式可得①式，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJmol－1－(－242) kJmol－1＝＋123 kJmol－1。由(a)圖可以看出，溫度相同時，由0.1 MPa變化到x MPa，丁烷的轉(zhuǎn)化率增大，即平衡正向移動，所以x<0.1。由于反應①為吸熱反應，所以溫度升高時，平衡正向移動，丁烯的平衡產(chǎn)率增大，因此A正確、B錯誤；反應①正向進行時體積增大，加壓時平衡逆向移動，丁烯的平衡產(chǎn)率減小，因此C錯誤、D正確。(2)反應初期，H2可以活化催化劑，進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)較小，丁烷濃度大，反應向正反應方向進行的程度大，丁烯轉(zhuǎn)化率升高；隨著進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)增大，原料中過量的H2會使反應①平衡逆向移動，所以丁烯轉(zhuǎn)化率下降。(3)590 ℃之前，溫度升高時反應速率加快，生成的丁烯會更多，同時由于反應①是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，平衡體系中會含有更多的丁烯。而溫度超過590 ℃時，丁烯高溫會裂解生成短碳鏈烴類，使產(chǎn)率降低。 1．(2017淄博聯(lián)考)在一定條件下，可逆反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJmol－1，達到化學平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是(　　) A．降低溫度，可提高反應速率 B．加入合適的催化劑，可提高N2的轉(zhuǎn)化率 C．N2的正反應速率等于NH3的逆反應速率 D．反應物和生成物的濃度都不再發(fā)生變化 答案　D 解析　降低溫度，反應速率減慢，A項錯誤；加入合適的催化劑，反應速率加快，但平衡不移動，N2的轉(zhuǎn)化率不變，B項錯誤；反應達到平衡時，N2的正反應速率等于NH3的逆反應速率的1/2，C項錯誤；反應達到平衡時，反應物和生成物的濃度不變，D項正確。 2．用銅、鉻的氧化物作催化劑時，HCl制Cl2的原理為4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－115.6 kJmol－1，下列說法正確的是(　　) A．平衡時，將生成的水蒸氣除去，有利于提高HCl的轉(zhuǎn)化率 B．在恒容絕熱容器中進行時，隨著反應的進行，氣體的壓強一定不斷減小 C．恒壓容器中，反應達到平衡后通入惰性氣體，平衡不移動 D．平衡時，其他條件不變，增大催化劑用量，反應的平衡常數(shù)將變大 答案　A 解析　平衡時除去水蒸氣，平衡向正反應方向移動，有利于提高HCl的轉(zhuǎn)化率，A項正確；該反應為放熱反應，隨著反應的進行，溫度將不斷升高，雖然該反應是氣體體積減小的反應，但很難確定壓強是否減小，B項錯誤；恒壓容器中，反應達到平衡后通入惰性氣體，相當于減小反應體系氣體的壓強，平衡向逆方向移動，C項錯誤；催化劑對平衡常數(shù)沒有影響，D項錯誤。 3．一定條件下，通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)　ΔH<0。若反應在恒容的密閉容器中進行，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．平衡前，隨著反應的進行，容器內(nèi)壓強始終不變 B．平衡時，其他條件不變，分離出硫，正反應速率加快 C．平衡時，其他條件不變，升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率 D．其他條件不變，使用不同催化劑，該反應的平衡常數(shù)不變 答案　D 解析　S為液體，正反應是氣體分子數(shù)目減小的反應，隨著反應進行，氣體物質(zhì)的量減小，壓強減小，A項錯誤；硫是純液態(tài)生成物，分離出硫后正反應速率不變，B項錯誤；此反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，C項錯誤；化學平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變，D項正確。 4．(2017北京朝陽區(qū)一模)探究濃度對化學平衡的影響，實驗如下： Ⅰ.向5 mL 0.05 molL－1 FeCl3溶液中加入5 mL 0.05 molL－1KI溶液(反應a)，反應達到平衡后將溶液分為兩等份 Ⅱ.向其中一份中加入飽和KSCN溶液，變紅(反應b)；加入CCl4，振蕩、靜置，下層顯極淺的紫色 Ⅲ.向另一份中加入CCl4，振蕩、靜置，下層顯紫紅色 結(jié)合實驗，下列說法不正確的是(　　) A．反應a為2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2 B．Ⅱ中，反應a進行的程度大于反應b進行的程度 C．實驗Ⅱ中變紅的原理Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 D．比較水溶液中c(Fe2＋)：Ⅱ<Ⅲ 答案　B 解析　由藥品用量看，F(xiàn)e3＋與I－能恰好反應，再依據(jù)Ⅱ、Ⅲ實驗現(xiàn)象，可知，反應混合物中存在Fe3＋和I2，因而Fe3＋與I－的反應為可逆反應，A正確；結(jié)合Ⅱ、Ⅲ實驗現(xiàn)象可知，a反應后I2濃度較大，b反應后I2濃度較小，說明SCN－結(jié)合Fe3＋的能力比I－還原Fe3＋的能力強，使2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2的平衡逆向逆動，B錯。 5．如圖所示，三個燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別裝置在盛有下列物質(zhì)的燒杯(燒杯內(nèi)有水)中： 在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物質(zhì)，在(3)中加入NH4Cl晶體，發(fā)現(xiàn)(1)中紅棕色變深，(3)中紅棕色變淺。 [已知反應2NO2(紅棕色)N2O4(無色)] 下列敘述正確的是(　　) A．2NO2N2O4是放熱反應 B．NH4Cl溶于水時放出熱量 C．燒瓶(1)中平衡混合氣體的相對分子質(zhì)量增大 D．燒瓶(3)中氣體的壓強增大 答案　A 解析　加CaO的燒杯(1)中溫度升高，(1)中紅棕色變深，說明平衡逆向移動，平衡混合氣體的相對分子質(zhì)量減?。?3)中紅棕色變淺，說明平衡正向移動，氣體的壓強減小，加NH4Cl晶體的燒杯(3)中溫度降低，由此可說明2NO2N2O4是放熱反應，NH4Cl溶于水時吸收熱量。 6．(2016海南，11改編)由反應物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．由X→Y反應的ΔH＝E5－E2 B．由X→Z反應的ΔH＞0 C．降低壓強有利于提高Y的產(chǎn)率 D．升高溫度有利于提高Z的產(chǎn)率 答案　C 解析　化學反應中的能量變化決定于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小，由圖可知，X→Y反應的ΔH＝E3－E2，X→Z反應的ΔH＝E1－E2＜0，反應放熱，A、B項錯誤；由X生成Y的反應，即2X(g)3Y(g)，是氣體物質(zhì)的量增大的反應，降低壓強，平衡正向移動，有利于提高Y的產(chǎn)率，C正確；X→Z的反應是放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，不利于提高Z的產(chǎn)率，D錯誤。 7．(2017遼寧葫蘆島六校協(xié)作體考試)已知反應：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。起始以物質(zhì)的量之比為1∶1充入反應物，不同壓強條件下，H2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化情況如圖所示(M、N點標記為▲)。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．上述反應的ΔH<0 B．N點時的反應速率一定比M點的快 C．降低溫度，H2的轉(zhuǎn)化率可達到100% D．工業(yè)上用此法制取甲烷應采用更高的壓強 答案　A 解析　根據(jù)圖像，隨著溫度的升高，H2的轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡向逆反應方向移動，根據(jù)勒夏特列原理，正反應為放熱反應，ΔH<0，A項正確；N點壓強大于M點的，M點溫度高于N點的，因此無法確定兩點的反應速率快慢，B項錯誤；此反應是可逆反應，不能完全進行到底，C項錯誤；控制合適的溫度和壓強，既能保證反應速率較快，也能保證H2有較高的轉(zhuǎn)化率，采用更高的壓強對設(shè)備的要求更高，增加經(jīng)濟成本，D項錯誤。 8．在初始溫度為500 ℃、容積恒定為10 L的三個密閉容器中，按圖所示投入原料，發(fā)生反應CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－25 kJmol－1。已知乙達到平衡時氣體的壓強為開始時的0.55倍；乙、丙中初始反應方向不同，平衡后對應各組分的體積分數(shù)相等。下列分析正確的是(　　) 　 絕熱　　　　　恒溫　　　　　　　 恒溫 甲　　　　　　乙　　　　　　　　　丙 A．剛開始反應時速率：甲>乙 B．平衡后反應放熱：甲>乙 C．500 ℃時乙容器中反應的平衡常數(shù)K＝3102 D．若a≠0，則0.9”“<”或“＝”)0。 (2)工業(yè)上，利用密閉石英管提純粗鎳。在密閉石英管內(nèi)充滿CO，在________(填“高溫區(qū)”或“低溫區(qū)”)放置粗鎳，在另一區(qū)域收集純鎳粉。 (3)吸煙時，煙草燃燒生成的CO會與煙草中微量的Ni在肺部發(fā)生該反應，生成容易進入血液的Ni(CO)4，隨著CO與血紅蛋白的結(jié)合，在血液中不斷積累重金屬鎳單質(zhì)，使人體中毒。用化學平衡原理解釋“鎳積累”：_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)<　(2)低溫區(qū) (3)Ni(CO)4進入血液后，CO與血紅蛋白結(jié)合，平衡左移，鎳在人體中積累 解析　(1)在較低溫度下有利于合成四羰基合鎳，在高溫下四羰基合鎳分解，說明正反應是放熱反應。(2)利用平衡移動原理提純鎳：粗鎳中含有不反應且難揮發(fā)的雜質(zhì)，將粗鎳放在低溫區(qū)，使鎳與CO化合成氣態(tài)四羰基合鎳，將難揮發(fā)的雜質(zhì)殘留在低溫區(qū)。在高溫區(qū)，四羰基合鎳蒸氣分解，純鎳留在高溫區(qū)。(3)CO與血紅蛋白結(jié)合能力很強，使平衡向左移動，產(chǎn)生的鎳逐漸增多。 11．(2018淮安檢測)汽車尾氣中CO、NO2在一定條件下可以發(fā)生反應：4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－1 200 kJmol－1。在一定溫度下，向容積固定為2 L的密閉容器中充入一定量的CO和NO2，NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示： (1)0～10 min內(nèi)該反應的平均速率v(CO)＝________，從11 min起其他條件不變，壓縮容器的容積變?yōu)? L，則n(NO2)的變化曲線可能為圖中的________(填字母)。 (2)恒溫恒容條件下，不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。 A．容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化 B．容器內(nèi)的壓強保持不變 C．2v逆(NO2)＝v正(N2) D．容器內(nèi)混合氣體密度保持不變 (3)對于該反應，溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時，下列圖像表示正確的是________(填序號)。 答案　(1)0.03 molL－1min－1　d　(2)CD　(3)乙 解析　(1)0～10 min內(nèi)v(CO)＝2v(NO2)＝2＝0.03 molL－1min－1。從11 min起壓縮容器容積，壓強增大，平衡正向移動，n(NO2)應逐漸減小直至達到新的平衡。(2)混合氣體顏色不再變化，說明各物質(zhì)的濃度不變，可以說明達到平衡，A對；反應前后氣體分子總數(shù)不相等，因此壓強保持不變，可以說明達到平衡，B對；v逆(NO2)＝2v正(N2)才能說明達到平衡，C錯；反應體系中物質(zhì)全部為氣體，密度始終保持不變，不能說明達到平衡，D錯。(3)甲，溫度升高，v正、v逆應該均出現(xiàn)突增，錯誤；乙，溫度升高，平衡逆向移動，NO2的轉(zhuǎn)化率應該降低，正確；丙，溫度不變時，增大壓強，平衡正向移動，平衡時CO的體積分數(shù)應該減小，錯誤。 12．乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法[C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)]生產(chǎn)。下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系(其中∶＝1∶1)。 (1)圖中壓強(p1、p2、p3、p4)的大小順序為__________，理由是_________________________ ________________________________________________________________________。 (2)氣相直接水合法常用的工藝條件為磷酸/硅藻土為催化劑，反應溫度290 ℃、壓強6.9 MPa，∶＝0.6∶1，乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%，若要進一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率，除了可以適當改變反應溫度和壓強外，還可以采取的措施有____________________、___________________ ____________________________________________________。 答案　(1)p4>p3>p2>p1　正反應為分子數(shù)減少的化學反應，相同溫度下，壓強增大，乙烯轉(zhuǎn)化率提高 (2)將產(chǎn)物乙醇液化移去　增加∶的比值 解析　(1)C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)是一個氣體體積減小的反應，相同溫度下，增大壓強，平衡向正反應方向移動，C2H4的轉(zhuǎn)化率提高，所以p4>p3>p2>p1。 (2)依據(jù)反應特點及平衡移動原理，提高乙烯轉(zhuǎn)化率還可以增大H2O與C2H4的比例，將乙醇及時分離出去等。 13．(2018南昌縣蓮塘一中月考)T ℃下，向一容積不變的密閉容器中，通入一定量的NO和CO，用氣體傳感器測得不同時間NO和CO濃度如下表：  時間/s 0 1 2 3 4 5 c(NO)/10－4 molL－1 10.0 4.50 c1 1.50 1.00 1.00 c(CO)/10－3 molL－1 3.60 3.05 c2 2.75 2.70 2.70 (1)則c2合理的數(shù)值為________(填字母)。 A．4.20 B．4.00 C．2.95 D．2.80 (2)將不同物質(zhì)的量的H2O(g)和CO(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應：H2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)： 實驗組 溫度/℃ 起始量/ mol 平衡量/ mol 達到平衡所 需時間/min H2O CO CO H2 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，則c＝________，達到平衡時實驗組Ⅱ中H2O(g)和實驗組Ⅲ中CO的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為αⅡ(H2O)________(填“＜”“＞”或“＝”)αⅢ(CO)。 (3)二甲醚是清潔能源，用CO在催化劑存在下制備二甲醚的反應原理為2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，已知一定條件下，該反應中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比的變化曲線如圖所示。 ①a、b、c按從大到小的順序排序為_______________________________________________。 ②根據(jù)圖像可以判斷該反應為放熱反應，理由是____________________________________ _________________