資源簡介

(共30張PPT)
第22講
多重平衡體系的建立
2025
2024全國甲卷-10題 原理綜合題：根據蓋斯定律計算反應熱，
根據圖像，找數據，計算物質的n和反應的K
2024河北卷-17題 原來綜合題：一個反應物同時發生兩個競爭反應的產物的比值變化分析
2024吉林卷-18題 原理綜合題：三個反應計算氫氣的燃燒熱，涉及到了同一個物質不同狀態的轉化的熱量
2024安徽卷-17題 原理綜合題：利用蓋斯定律計算反應熱
結合數學知識，利用濃度商和平衡常數判斷平衡移動問題
2024湖北卷-17題 原理綜合題：蓋斯定律得出平衡常數K=KI×KⅡ，結合題干給出的信息確定Kp= K×(105pa)3從而求出Kp
2024江蘇卷-13題 選擇題：已知兩個平衡體系反應后溫度升高，第一個反應為吸熱反應，得出第二個反應為放熱反應
2024浙江卷-19題 原理綜合題：反應熱的計算
2024上海卷-19題 利用蓋斯定律計算反應熱
2024年——多重平衡體系的建立考向考點統計
重溫經典
模型建構
名師導學
2025
知識重構
重溫經典
模型建構
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2025
知識重構
【隨堂演練】
【知識重構】
多重平衡體系
在很多反應體系中，經常有一種或幾種物質（可以是反應物，也可以是生成物）同時參與幾個不同的化學反應。在一定條件下，這些反應都達到化學平衡，這種現象稱為同時平衡或多重平衡，這種體系叫多重平衡體系。
【隨堂演練】
【理解意義】
多重平衡體系
競爭反應（平行反應）
連續反應
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2025
知識重構
【例1】
【答案】(1)-67
【例1】
【答案】
(2) a
80%
7.8
10.92
【例2】
【答案】（1）-566
【例2】
【答案】（3） ① . ②. 增大
【例3】
【答案】（2）-258.8
【例4】（2024年江蘇卷13題） 二氧化碳加氫制甲醇的過程中的主要反應(忽略其他副反應)為：
下，將一定比例、混合氣勻速通過裝有催化劑的絕熱反應管。裝置及L1、L2、L3…位點處
(相鄰位點距離相同)的氣體溫度、CO和 的體積分數如圖所示。下列說法正確的是
【答案】C
【例5】
【答案】 +14.8
【例6】
【答案】
【例7】
蓋斯定律：一個化學反應，不管是一步完成的，還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。
④ =（①+②）×1/3 - ③
+170
能獲得氫氣燃料，不產生SO2污染物
消耗能源
【例8】
總反應③
口訣：
“加乘減除，系數次方”
×
ΔH<0
降低溫度，總反應平衡向正向移動，K增大
×
③ = ①+②
K3 = K1·K2
升高溫度，反應①平衡向右移動，反應②平衡向左移動，c([O])增大，可提高消毒效率。
√
平衡常數只和溫度有關
×
C
【例9】
連續反應
“分設變量”
變化濃度（mol/L) x
變化濃度（mol/L) y
2y
2y
x -2y = 0.4
y = 0.05
x = 0.5
0.1/0.5 = 0.2
20%
平衡后：SO3: SO2: O2:
0.5-0.1=0.4(mol/L)
2×0.05=0.1(mol/L)
0.05mol/L
0.003125mol/L
0.4mol/L
20%
0.003125mol/L
0.4mol/L
【例9】
【例10】
（2019·天津，7(5)）
變化n（mol) x x
變化n（mol) 4y y 6y
變化n（mol) 2z z z
HI: b = x - 2z
I2: c = z
H2: d = 6y + z
x = b + 2c
z = c
y = (d-c)/6
平衡后： PH3:
x
4y
- =b+2c-4(d-c)/6=
HI:
x- 2z =b+2c-2c=b
【例10】
（2019·天津，7(5)）
連續反應
“守恒法”
平衡后： HI I2 H2
n(mol)： b c d
PH4I PH3 P4
x y z
①x+y+4z=a (P守恒）
②b+2d+4x+3y=4a (H守恒）
③b+2c+x=a (I守恒）
x=a-b-2c
y=
【例11】
平衡后： CO C
n(mol)： 2 1
COCl2 Cl2 O2
x y z
①2+1+x=4 (C守恒）
x=1(mol)
②2x+2y=8 (Cl守恒）
y=3(mol)
平衡后濃度（mol/L)：
2/3 1 1/3
D
【例12】
能獲得氫氣燃料
消耗能源
+170
解析：設起始H2S: 1mol Ar： 4mol
平衡后：H2S: H2: S2: Ar：4mol
x
x
y
H守恒：2 = 2x + 2x
x = 1/2
H2S的轉化率為50%
50%
S守恒：1 = x + 2y
y= 1/4
平衡后：
H2S: 0.5mol ; H2: 0.5mol ; S2: 0.25mol ; Ar：4mol
5.25mol
Kp =
= p(S2) =（0.25÷5.25）×100kPa
≈ 4.76KPa
4.76
【例13】
（2020·山東，18(2)）
【例13】
（2020·山東，18(2)）
平衡后： CH3OH CO
n(mol)： a b
CO2 H2 H2O
x y z
①a+b+x=1 (C守恒）
x=1-a-b(mol)
②a+b+2x+z=2 (O守恒）
z=a+b(mol)
③4a+2y+2z=6 (H守恒）
y=3-3a-b(mol)
【例14】
Ⅱ
平衡后： N2 NO
n(mol)： 0.2 0.2
NH3 O2 H2O
x y z
①0.2×2+0.2+x=1 (N守恒）
x=0.4(mol)
②3x+2z=3 (H守恒）
z=0.9(mol)
③0.2+2y+z=4 (O守恒）
y=1.45(mol)
c(mol/L)： 0.4 1.45 0.2 0.9
該反應為放熱反應，當溫度升高，平衡向逆反應方向移動
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名師導學
2025
知識重構
能力考查：平衡移動的方向、圖像分析、平衡常數、平衡濃度、轉化率等計算
模型建構
明確兩種類型
掌握兩種方法
巧用“口訣”
競爭型、連續型
連續計算法（分設變量）、守恒法
“加乘減除，系數次方”
多重平衡體系的建立
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2025
知識重構
多重平衡體系：競爭反應 連續反應
研究意義：間接求一些未知反應的ΔH或平衡常數
提高目標產物的產率
方法：蓋斯定律、口訣、守恒法
規則：①一切平衡都已分別達到了平衡
②多重平衡體系達到整體綜合平衡后，每種平衡組分都只能有一個平衡濃度?；谥黝}教學的高考化學專題復習系列講座（練習）
多重平衡體系的建立
1.（2023江蘇13）二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應為


在密閉容器中，、時，平衡轉化率、在催化劑作用下反應相同時間所測得的實際轉化率隨溫度的變化如題圖所示。的選擇性可表示為。下列說法正確的是
A．反應的焓變
B．的平衡選擇性隨著溫度的升高而增加
C．用該催化劑催化二氧化碳反應的最佳溫度范圍約為480~530℃
D．450℃時，提高的值或增大壓強，均能使平衡轉化率達到X點的值
2.（2023重慶14）逆水煤氣變換體系中存在以下兩個反應：
反應Ⅰ：
反應Ⅱ：
在恒容條件下，按投料比進行反應，平衡時含碳物質體積分數隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是
A．反應Ⅰ的，反應Ⅱ的
B．點反應Ⅰ的平衡常數
C．點的壓強是的3倍
D．若按投料，則曲線之間交點位置不變
3、（2023.6浙江14）一定條件下，苯基丙炔()可與發生催化加成，反應如下：
反應過程中該炔烴及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應I、Ⅲ為放熱反應)，下列說法不正確的是
A．反應焓變：反應I>反應Ⅱ
B．反應活化能：反應I<反應Ⅱ
C．增加濃度可增加平衡時產物Ⅱ和產物I的比例
D．選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物Ⅰ
4、（2023.6浙江19）水煤氣變換反應是工業上的重要反應，可用于制氫。
水煤氣變換反應：
該反應分兩步完成：


請回答：
(1) 。
5、（2023全國乙28）
(2)已知下列熱化學方程式：
則的 。
6、（2023全國甲28）甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法?；卮鹣铝袉栴}：
(1)已知下列反應的熱化學方程式：
①
②
反應③的 ，平衡常數 (用表示)。
7、（2023湖南16）
(1)已知下列反應的熱化學方程式：
①
②
③
計算反應④的 ；
8、（2023.1浙江19）“碳達峰·碳中和”是我國社會發展重大戰略之一，還原是實現“雙碳”經濟的有效途徑之一，相關的主要反應有：
Ⅰ：
Ⅱ：
請回答：
(2)反應的 ， (用表示)。
9．一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O5可發生下列反應：
2N2O5（g）4NO2(g)+O2(g) Ⅰ
2NO2（g）2NO(g)+O2(g) Ⅱ
若達平衡時，(NO2)=0.4 mol·L，(O2)=1.3 mol·L。
（1）反應Ⅱ中NO2的轉化率為 ；
（2）反應Ⅱ的平衡常數 。
10．二甲醚是一種清潔能源，用水煤氣制取二甲醚的原理如下：
I．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
II．2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
500K時，在2L密閉容器中充入4molCO和8molH2，4min達到平衡，平衡時CO的轉化率為80%，
且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3) ，則：
（1）0～4min，反應I的v(H2)=___________；
反應II中CH3OH的轉化率α=_____________，反應I的平衡常數K=____________。
11、[2021·山東，20(2)(3)]2 甲氧基 2 甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加劑。在催化劑作用下，可通過甲醇與烯烴的液相反應制得，體系中同時存在如圖反應：
反應Ⅰ：
反應Ⅱ：
反應Ⅲ：
回答下列問題：
(1)為研究上述反應體系的平衡關系，向某反應容器中加入1.0 mol TAME，控制溫度為353 K，測得TAME的平衡轉化率為α。已知反應Ⅲ的平衡常數Kx3＝9.0(Kx表示以物質的量分數表示的平衡常數)，則平衡體系中B的物質的量為________mol，反應Ⅰ的平衡常數Kx1＝________。同溫同壓下，再向該容器中注入惰性溶劑四氫呋喃稀釋，反應Ⅰ的化學平衡將__________(填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”)。平衡時，A與CH3OH物質的量濃度之比c(A)∶c(CH3OH)＝________________。
(2)為研究反應體系的動力學行為，向盛有四氫呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制溫度為353 K，A、B物質的量濃度c隨反應時間t的變化如圖所示。代表B的變化曲線為______(填“X”或“Y”)；t＝100 s時，反應Ⅲ的正反應速率v正______逆反應速率v逆(填“＞”“＜”或“＝”)。
12.有效除去大氣中的SO2和氮氧化物，是打贏藍天保衛戰的重中之重。
某溫度下，N2O5 氣體在一體積固定的密閉容器中發生如下反應：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)(慢反應)　ΔH＜0，2NO2(g)N2O4(g)(快反應)　ΔH＜0，體系的總壓強p總和p(O2)隨時間的變化如圖所示：
(1)圖中表示O2壓強變化的曲線是___________________(填“甲”或“乙”)。
(2)已知N2O5 分解的反應速率v＝0.12p(N2O5) kPa·h－1，t＝10 h時，p(N2O5)＝________________________________________________________________________ kPa，
v＝________kPa·h－1(結果保留兩位小數，下同)。
（3）該溫度下2NO2(g)N2O4 (g)反應的平衡常數Kp=____kPa－1(Kp為以分壓表示的平衡常數)。
13.容積均為1 L的甲、乙兩個容器，其中甲為絕熱容器，乙為恒溫容器。相同溫度下，分別充入0.2 mol的NO2，發生反應：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，甲中NO2的相關量隨時間變化如下圖所示。
(1)0～3 s內，甲容器中NO2的反應速率增大的原因是__________________________________。
(2)甲達平衡時，溫度若為T ℃，此溫度下的平衡常數K＝________。
(3)平衡時，K甲________(填“>”“<”或“＝”，下同)K乙，p甲________p乙。
多重平衡體系的建立答案及解析
1.【答案】D
【詳解】A．由蓋斯定律可知反應的焓變，A錯誤；
B．為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，的含量降低，故的平衡選擇性隨著溫度的升高而降低，B錯誤；
C．由圖可知溫度范圍約為350~400℃時二氧化碳實際轉化率最高，為最佳溫度范圍，C錯誤；
D．450℃時，提高的值可提高二氧化碳的平衡轉化率，增大壓強反應I平衡正向移動，可提高二氧化碳的平衡轉化率，均能使平衡轉化率達到X點的值，D正確。
2.【答案】C
【詳解】A．隨著溫度的升高，甲烷含量減小、一氧化碳含量增大，則說明隨著溫度升高，反應Ⅱ逆向移動、反應Ⅰ正向移動，則反應Ⅱ為放熱反應焓變小于零、反應Ⅰ為吸熱反應焓變大于零，A錯誤；
B．點沒有甲烷產物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，則此時反應Ⅰ平衡時二氧化碳、氫氣、一氧化碳、水的物質的量相等，反應Ⅰ的平衡常數，B錯誤；
C．點一氧化碳、甲烷物質的量相等，結合反應方程式的系數可知，生成水的總的物質的量為甲烷的3倍，結合阿伏伽德羅定律可知，的壓強是的3倍，C正確；
D．反應Ⅰ為氣體分子數不變的反應、反應Ⅱ為氣體分子數減小的反應；若按投料，相當于增加氫氣的投料，會使得甲烷含量增大，導致甲烷、一氧化碳曲線之間交點位置發生改變，D錯誤；
3、【答案】C
【詳解】A．反應I、Ⅲ為放熱反應，相同物質的量的反應物，反應I放出的熱量小于反應Ⅱ放出的熱量，反應放出的熱量越多，其焓變越小，因此反應焓變：反應I>反應Ⅱ，故A正確；
B．短時間里反應I得到的產物比反應Ⅱ得到的產物多，說明反應I的速率比反應Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，則反應活化能：反應I<反應Ⅱ，故B正確；
C．產物I和產物II存在可逆反應，則產物II和產物I的比值即該可逆反應的平衡常數K，由于平衡常數只與溫度有關，所以增加HCl濃度平衡時產物II和產物I的比例不變，故C錯誤；
D．根據圖中信息，選擇相對較短的反應時間，及時分離可獲得高產率的產物Ⅰ，故D正確。
4、【答案】(1)6
【詳解】（1）設方程式①
②
③
根據蓋斯定律可知，③=①-②，則；
5、【答案】(2)(a+c-2b)
【詳解】（2）①
②
③
根據蓋斯定律可知，①+③-②2可得，則(a+c-2b)。
6、【答案】(1) 或
【詳解】（1）根據蓋斯定律可知，反應③=(反應②-①)，所以對應 ；根據平衡常數表達式與熱化學方程式之間的關系可知，對應化學平衡常數或，故答案為：；或；
7、【答案】(1)+118
【詳解】（1）根據蓋斯定律，將①-②-③可得C6H5C2H5(g) C6H5CH=CH2(g)+H2(g) H4=-4386.9kJ/mol-(-4263.1kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+118kJ/mol；答案為：+118；
8、【答案】(2)
【詳解】（2）已知：Ⅰ：
Ⅱ：
根據蓋斯定律，由Ⅰ+Ⅱ2得反應；
故△H1+2△H2=+329， ；
9.【答案】（1）80%；（2）20.8 mol/L
【解析】（1）一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O3可發生下列反應：
設(Ⅰ)中反應達到平衡后，c(NO2) =4xmol·L-1，c(O2)=x mol·L-1;
(Ⅱ) 2NO2(g) 2NO(g)+ O2(g)
起始濃度：2y 2y y
根據條件列方程：4x-2y=0.4mol·L-1， x+y=1.3mol·L-1，y=0.5 mol·L-1，x=0.8mol·L-1；則反應Ⅱ中NO2的轉化率為2c/4b×100%=1.6/(4×0.5) ×100%=80%；
（2）KⅡ===20.8 mol/L。
10.【答案】（1）0.8mol/(L·min) （2）80% 1.25(mol/L)-2
【解析】（1）4min達到平衡，平衡時CO的轉化率為80%，則消耗CO3.2mol，因此消耗氫氣6.4mol，消耗氫氣的濃度為3.2mol/L，0-4min，反應I的v(H2)= = 0.8mol/(L·min)；
（2）剩余CO的濃度為0.4mol/L，氫氣0.8mol/L，最初生成甲醇1.6mol/L，設甲醇分解了x，生成二甲醚0.5x，0.5x=2×(1.6-x)，解得x=1.28，則反應II中CH3OH的轉化率α=×100%=80%，平衡常數K= =1.25。
11.【答案】(1)0.9α 逆向移動 1∶10 (2)X ＜
【解析】(1)向某反應容器中加入1.0 mol TAME，控制溫度為353 K，測得TAME的平衡轉化率為α，則平衡時n(TAME)＝(1－α) mol，n(A)＋n(B)＝n(CH3OH)＝α mol。已知反應Ⅲ的平衡常數Kx3＝9.0，則＝9.0，將該式代入上式可以求出平衡體系中B的物質的量為0.9α mol，n(A)＝0.1α mol，反應Ⅰ的平衡常數Kx1＝＝。同溫同壓下，再向該容器中注入惰性溶劑四氫呋喃稀釋，反應Ⅰ的化學平衡將向著分子數增大的方向移動，即逆向移動。根據反應Ⅲ的平衡常數Kx3＝9.0可知，平衡時n(A)∶n(B)＝1∶9，反應Ⅰ、Ⅱ生成的n(CH3OH)＝n(A)＋n(B)，所以c(A)∶c(CH3OH)＝0.1α∶α＝1∶10。
(2)溫度為353 K，反應Ⅲ的平衡常數Kx3＝9.0，＝9.0。由A、B物質的量濃度c隨反應時間t的變化曲線可知，X代表的平衡濃度高于Y，則代表B的變化曲線為X；由曲線的變化趨勢可知，100 s以后各組分的濃度仍在變化， t＝100 s時＝≈10.2>9，因此，反應Ⅲ正在向逆反應方向移動，故其正反應速率v正小于逆反應速率v逆。
12.【答案】(1)乙　(2)28.20　3.38　(3)0.05
【解析】(1)根據題圖信息分析，隨著反應的進行，氧氣的壓強從0開始逐漸增大，所以乙為氧氣的壓強變化曲線。
(2)t＝10 h時，p(O2)＝12.8 kPa ，由2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)知，反應的五氧化二氮的分壓為25.6 kPa ，起始壓強為53.8 kPa，所以10 h時p(N2O5)＝(53.8－25.6)kPa ＝28.20 kPa ，N2O5 分解的反應速率v＝0.12p(N2O5) kPa·h－1＝0.12×28.20 kPa·h－1≈3.38 kPa·h－1。
(3)N2O5完全分解時，p(NO2)＝53.8 kPa×2＝107.6 kPa，p(O2)＝＝26.9 kPa。
　　　　　　　2NO2(g)N2O4 (g)
起始分壓/kPa 107.6 0
改變分壓/kPa 2x x
平衡分壓/kPa 107.6－2x x
有107.6－2x＋x＋26.9＝94.7 kPa，解得x＝39.8 kPa，平衡常數Kp＝ kPa－1≈0.05 kPa－1。
13.【答案】(1)0～3 s內溫度升高對速率的影響大于濃度降低的影響　(2)225　(3)<　>
【解析】(2)到達平衡時，c(NO2)＝0.02 mol·L－1，c(N2O4)＝0.09 mol·L－1，K＝＝225。
(3)甲為絕熱容器，乙為恒溫容器，該反應為放熱反應，則到達平衡時甲的溫度高于乙，故K甲p乙。（北京）股份有限公司第22講 多重平衡體系的建立
知識重構
1.概念：在很多反應體系中，經常有一種或幾種物質（可以是反應物，也可以是生成物）同時參與幾個不同的化學反應。在一定的條件下，這些反應都達到化學平衡，這種現象稱為同時平衡或多重平衡，這種體系稱為多重平衡體系。若多種平衡體系中某個反應由幾個反應相加或相減得到，則該反應的平衡常數就等于這幾個反應的平衡常數之積或商，這種關系稱為多重平衡規則或多重平衡原理。
2.考綱要求：
（1）建立多重平衡體系的觀念；
（2）會計算多重平衡體系中的平衡常數 K。
3. 類型：競爭反應（平行反應）；連續反應
二、重溫經典
1.（2024全國甲卷第10題）甲烷轉化為多碳化合物具有重要意義。一種將甲烷溴化再偶聯為丙烯()的研究所獲得的部分數據如下?；卮鹣铝袉栴}：
（1）已知如下熱化學方程式：
計算反應的_____。
（2）與反應生成，部分會進一步溴化。將和。通入密閉容器，平衡時，、與溫度的關系見下圖(假設反應后的含碳物質只有、和)。
(i)圖中的曲線是_____(填“a”或“b”)。
(ii)時，的轉化_____，_____。
(iii)時，反應的平衡常數_____。
【答案】(1)-67 (2) a 80% 7.8 10.92
【詳解】（1）將第一個熱化學方程式命名為①，將第二個熱化學方程式命名為②。根據蓋斯定律，將方程式①乘以3再加上方程式②，即①×3+②，故熱化學方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的 H=-29×3+20=-67kJ·mol-1。
（2）(i)根據方程式①，升高溫度，反應向吸熱反應方向移動，升高溫度，平衡逆向移動，CH4(g)的含量增多，CH3Br(g)的含量減少，故CH3Br的曲線為a；
(ii)560℃時反應達平衡，剩余的CH4(g)的物質的量為1.6mmol，其轉化率α=×100%=80%；若只發生一步反應，則生成6.4mmol CH3Br，但此時剩余CH3Br的物質的量為5.0mmol，說明還有1.4mmol CH3Br發生反應生成CH2Br2，則此時生成的HBr的物質的量n=6.4+1.4=7.8mmol；
(iii)平衡時，反應中各組分的物質的量分別為n(CH3Br)=5.0mmol、n(Br2)=0.2mmol、n(CH2Br2)=1.4mmol、n(HBr)=7.8mmol，故該反應的平衡常數K===10.92。
2.（2024安徽第17題） 乙烯是一種用途廣泛的有機化工原料。由乙烷制乙烯的研究備受關注。回答下列問題：
（1）氧化脫氫反應：
計算： _______
（3）一定溫度和壓強下、反應i
反應ⅱ (遠大于)(是以平衡物質的量分數代替平衡濃度計算的平衡常數)
①僅發生反應i時。的平衡轉化宰為，計算_______。
②同時發生反應i和ⅱ時。與僅發生反應i相比，的平衡產率_______(填“增大”“減小”或“不變”)。
【答案】（1）-566
（3） ①. ②. 增大
【解析】
【小問1詳解】
將兩個反應依次標號為反應①和反應②，反應①-反應②×2可得目標反應，則ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566kJ/mol。
【小問3詳解】
①僅發生反應i，設初始時C2H6物質的量為1mol，平衡時C2H6轉化率為25%，則消耗C2H60.25mol，生成C2H40.25mol，生成H20.25mol，Ka1==。
②只發生反應i時，隨著反應進行，氣體總物質的量增大，壓強增大促使化學平衡逆向移動，同時發生反應i和反應ii，且從題干可知Ka2遠大于Ka1，反應ii為等體積反應，因為反應ii的發生相當于在單獨發生反應i的基礎上減小了壓強，則反應i化學平衡正向移動，C2H4平衡產率增大。
3.（2024吉林第18題）18. 為實現氯資源循環利用，工業上采用催化氧化法處理廢氣：。
（2）結合以下信息，可知的燃燒熱_______。
【答案】（2）-258.8
【解析】表示氫氣燃燒熱熱化學方程式為④，設①，②，③ ，則，因此氫氣的燃燒熱－57.2kJ/mol－184.6kJ/mol－44kJ/mol=-258.8
4.（2024年江蘇卷13題） 二氧化碳加氫制甲醇的過程中的主要反應(忽略其他副反應)為：
①
②
、下，將一定比例、混合氣勻速通過裝有催化劑的絕熱反應管。裝置及L1、L2、L3…位點處(相鄰位點距離相同)的氣體溫度、CO和的體積分數如圖所示。下列說法正確的是
A. L4處與L5處反應①的平衡常數K相等
B. 反應②的焓變
C. L6處的的體積分數大于L5處
D. 混合氣從起始到通過L1處，CO的生成速率小于的生成速率
【答案】C
【解析】A．L4處與L5處溫度不同，故反應①的平衡常數K不相等，A錯誤；
B．由圖像可知，L1-L3溫度在升高，該裝置為絕熱裝置，反應①為吸熱反應，所以反應②為放熱反應，ΔH2<0，B錯誤；
C．從L5到L6，甲醇的體積分數逐漸增加，說明反應②在向右進行，反應②消耗 CO，而 CO 體積分數沒有明顯變化，說明反應①也在向右進行，反應①為氣體分子數不變的反應，其向右進行時，n(H2O) 增大，反應②為氣體分子數減小的反應，且沒有H2O的消耗與生成，故 n總減小而n(H O)增加，即H2O的體積分數會增大，故L6處的 H2O的體積分數大于L5處，C正確；
D．L1處CO 體積分數大于 CH3OH，說明生成的 CO 的物質的量大于CH3OH，兩者反應時間相同，說明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D錯誤；
故選C。
5.（2024年浙江卷19題） 通過電化學、熱化學等方法，將轉化為等化學品，是實現“雙碳”目標的途徑之一。請回答：
（2）該研究小組改用熱化學方法，相關熱化學方程式如下：
：
Ⅱ：
Ⅲ：
①_______。
【答案】（2） ①. +14.8
【解析】ΔH3= ΔH2 -ΔH1=-378 .7 kJ /mol+393 .5 kJ/mol =+14.8 kJ/ mol；
6.（2024年上海卷8題）（2）已知反應。
①
②
③
④
⑤
則_______。
【答案】（2）
【解析】由題中所給的熱化學方程式，根據蓋斯定律可知，目標熱化學方程式可由①×（-1）+②×2+③×3+④×3+⑤×（-1）得到，故。
7.（2022年全國乙卷28題）油氣開采、石油化工、煤化工等行業廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用。回答下列問題:
（1）已知下列反應的熱化學方程式:
①2H2S(g)+3O2(g) == 2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1 036 kJ·mol-1
②4H2S(g)+2SO2(g) == 3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) ΔH3=-484 kJ·mol-1
計算 H2S 熱分解反應④2H2S(g)==S2(g)+2H2(g)的 ΔH4= kJ·mol-1。
（2）較普遍采用的 H2S 處理方法是克勞斯工藝,即利用反應①和②生成單質硫。另一種方法是利用反應④高溫熱分解 H2S。相比克勞斯工藝,高溫熱分解方法的優點是 ,缺點是 。
【答案】 (1)+170 (2)能獲取可作燃料的氫氣 消耗能源
【解析】(1)根據蓋斯定律可知,④式=(①式+②式)×1/3-③式,即 ΔH4=(ΔH1+ΔH2)×1/3-ΔH3=(-1036kJ·mol-1+94kJ·mol-1)×1/3+484 kJ·mol-1=+170 kJ·mol-1(2)分析優缺點時主要比較二者的反應物、生成物以及反應條件等,二者的反應物相同,生成物不完全相同,反應④可生成氫氣,因此優點為“能獲取可作燃料的氫氣”;二者的反應條件不同,反應④需要高溫分解,因此缺點是消耗能源。
8.O3是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經濟等優點。O3可溶于水，在水中易分解，產生的[O]為游離氧原子，有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發生的反應如下：
反應① O3O2＋[O]　ΔH>0　平衡常數為K1；
反應② [O]＋O32O2　ΔH<0　平衡常數為K2；
總反應：2O33O2　ΔH<0　平衡常數為K。
下列敘述正確的是( )
A．降低溫度，總反應K減小 B．K＝K1＋K2
C．適當升溫，可提高消毒效率 D．壓強增大，K2減小
【答案】C
【解析】降溫，總反應平衡向右移動，K增大，A項錯誤；K1＝、K2＝、K＝＝K1·K2，B項錯誤；升高溫度，反應①平衡向右移動，c([O])增大，可提高消毒效率，C項正確；對于給定的反應，平衡常數只與溫度有關，D項錯誤。
9.將一定量的Ag2SO4固體置于容積不變的容器中，在某溫度下發生下列反應：
Ag2SO4(s) Ag2O(s)+SO3(g) Ⅰ
2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) Ⅱ
經10分鐘反應達到平衡，此時c(SO3)=0.4 mol/L，c(O2)=0.05 mol/L。
（1）SO3的分解率 。
（2）反應Ⅱ的平衡常數 ；反應Ⅰ的平衡常數 。
【答案】（1）20%；（2）0.003125 mol/L 0.4 mol/L
【解析】（1）根據c（O2）=0.05mol/L，則△c（SO3）=0.1mol/L，SO3起始物質的量濃度=c（SO3）+△c（SO3）=0.5mol/L，SO3的分解率=×100%=20%；
KⅡ== = 0.003125 mol/L；KⅠ= c（SO3）=0.4 mol/L。
10.（2019年天津7題）在1 L真空密閉容器中加入a mol PH4I固體，t ℃時發生如下反應：
PH4I(s)PH3(g)＋HI(g)　①
4PH3(g)P4(g)＋6H2(g)　②
2HI(g)H2(g)＋I2(g)?、?br/>達平衡時，體系中n(HI)＝b mol，n(I2)＝c mol，n(H2)＝d mol，則t ℃時反應①的平衡常數K值為________(用字母表示)。
【答案】(b＋)b
【解析】反應①生成的n(HI)＝體系中n(HI)＋2×體系中n(I2)＝(b＋2c) mol，反應②中生成的n(H2)＝體系中n(H2)－反應③中生成的n(H2)＝(d－c) mol，體系中n(PH3)＝反應①生成的n(PH3)－反應②中轉化的n(PH3)＝[b＋2c－(d－c)] mol＝(b＋) mol，反應①的平衡常數K＝c(PH3)·c(HI)＝(b＋)b。
11.T ℃時，在3 L的密閉容器中充入4 mol光氣(COCl2)，發生反應：COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)，同時還發生反應：2CO(g)2C(s)＋O2(g)，當反應達到平衡時，測得CO(g)和C(s)的物質的量分別為2 mol和1 mol，則該溫度下CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)的平衡常數K為(　　)
A. B．2 C. D.
【答案】D
【解析】設消耗COCl2(g)的物質的量為x，
　　　　　　COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)
起始/mol 4 0 0
變化/mol x x x
平衡/mol 4－x x x
　　　　　　2CO(g)2C(s)＋O2(g)，
起始/mol x 0 0
變化/mol 1 1 0.5
平衡/mol 2 1 0.5
則x＝3 mol，則平衡濃度：COCl2(g)為 mol·L－1，Cl2(g)為1 mol·L－1，CO(g)為 mol·L－1，則該溫度下，Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)的平衡常數K＝＝。
12.（2022年全國乙卷28題）油氣開采、石油化工、煤化工等行業廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用?；卮鹣铝袉栴}:
（1）已知下列反應的熱化學方程式:
①2H2S(g)+3O2(g) == 2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-1 036 kJ·mol-1
②4H2S(g)+2SO2(g) == 3S2(g)+4H2O(g) ΔH2=+94 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) ΔH3=-484 kJ·mol-1
④2H2S(g)==S2(g)+2H2(g)
（3）在 1 470 K、100 kPa 反應條件下,將 n(H2S)∶n(Ar)=1∶4 的混合氣進行 H2S 熱分解反應。平衡時混合氣中 H2S 與 H2 的分壓相等,H2S 平衡轉化率為 ,平衡常數 Kp= kPa。
【答案】50% 4.76
【解析】用守恒法解決此題。
13.（2020年山東18題）探究CH3OH合成反應化學平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應如下：
Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1
Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2＝－90.4 kJ·mol－1
Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3
回答下列問題：
一定條件下，向體積為V L的恒容密閉容器中通入1 mol CO2和3 mol H2發生上述反應，達到平衡時，容器中CH3OH(g)為a mol, CO為b mol，此時H2O(g)的濃度為________mol·L－1(用含a、b、V的代數式表示，下同)，反應Ⅲ的平衡常數為________________。
【答案】　
【解析】水的物質的量與甲醇和CO的物質的量相等，故水的濃度是 mol·L－1。根據反應方程式的關系可知，CO2的剩余物質的量(1－a－b)mol、H2的剩余物質的量為(3－3a－b)mol，反應Ⅲ是氣體分子數不變的反應，帶入平衡常數表達式得：
三、模型建構
四、名師導學
練習：（2022·湖南卷,16）2021年我國制氫量位居世界第一，煤的氣化是一種重要的制氫途徑。回答下列問題：
(1)在一定溫度下，向體積固定的密閉容器中加入足量的和，起始壓強為時，發生下列反應生成水煤氣：
Ⅰ.
Ⅱ.
①下列說法正確的是_______；
A．平衡時向容器中充入惰性氣體，反應Ⅰ的平衡逆向移動
B．混合氣體的密度保持不變時，說明反應體系已達到平衡
C．平衡時的體積分數可能大于
D．將炭塊粉碎，可加快反應速率
②反應平衡時，的轉化率為，CO的物質的量為。此時，整個體系_______(填“吸收”或“放出”)熱量_______kJ，反應Ⅰ的平衡常數_______(以分壓表示，分壓=總壓×物質的量分數)。
(2)一種脫除和利用水煤氣中方法的示意圖如下：
①某溫度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，則該溶液的_______(該溫度下的)；
②再生塔中產生的離子方程式為_______；
③利用電化學原理，將電催化還原為，陰極反應式為_______。
【答案】(1) BD 吸收 31.2
(2) 10 2CO2↑++H2O 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O、AgCl+e-=Ag+Cl-
命題特點：本題綜合考查化學反應原理，包括連續反應的多重平衡體系的建立，影響速率和化學平衡移動的因素、反應熱效應及平衡常數的計算，電化學知識。
解題思路：
多重平衡體系：競爭反應 連續反應
研究意義：間接求一些未知反應的ΔH或平衡常數，提高目標產物的產率
方法：蓋斯定律、口訣、守恒法、分設變量法
規則：①一切平衡都已分別達到了平衡
②多重平衡體系達到整體綜合平衡后，每種平衡組分都只能有一個平衡濃度。

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