北京師范大學寧江附中高考化學 第七章 化學反應速率和化學平衡 第3講 化學平衡常數 化學反應進行的方向復習課件

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1、第七章第七章化學反應速率和化學平衡化學反應速率和化學平衡第3 3講化學平衡常數化學反應進行的方向1.理解化學平衡常數的含義并能進行簡單計算。2.了解化學反應的方向與化學反應的焓變與熵變的關系。3.掌握化學反應在一定條件下能否自發(fā)進行的判斷依據，能夠利用化學反應的焓變和熵變判斷化學反應的方向。考綱要求考綱要求考點一考點一 化學平衡常數化學平衡常數考點二考點二 有關化學平衡的計算有關化學平衡的計算探究高考明確考向探究高考明確考向練出高分練出高分考點三考點三 化學反應進行的方向化學反應進行的方向知識梳理遞進題組考點一化學平衡常數知識梳理知識梳理1.概念在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成

2、物與反應物 的比值是一個常數，用符號K表示。濃度冪之積濃度冪之積2.表達式對于反應mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，K (固體和純液體的濃度視為常數，通常不計入平衡常數表達式中)。3.意義(1)K值越大，反應物的轉化率越大，正反應進行的程度越大。(2)K只受 影響，與反應物或生成物的濃度變化無關。(3)化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。溫度深度思考深度思考1.判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)平衡常數表達式中，可以是物質的任一濃度()(2)催化劑能改變化學反應速率，也能改變平衡常數()(3)平衡常數發(fā)生變化，化學平衡不一定發(fā)生移動()(4)化學平衡發(fā)生移動，平衡常數不一定

3、發(fā)生變化()2.對于N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1 2NH3(g)N2(g)3H2(g)K2試 分 別 寫 出 平 衡 常 數 表 達 式 ， 并 判 斷 其 關 系_。3.化學平衡常數只受溫度的影響，溫度升高，化學平衡常數是增大還是減小？答案答案溫度升高化學平衡常數的變化要視反應而定，若正反應是吸熱反應，則溫度升高K值增大，反之則減小。4.對于一個可逆反應，化學計量數擴大或縮小，化學平衡常數表達式是否改變？是什么關系？轉化率是否相同？試舉例說明。答案答案對于一個可逆反應，化學計量數不一樣，化學平衡常數表達式也不一樣，但對應物質的轉化率相同。例如：無論還是，A或B的轉化率是相同的。遞

4、進題組遞進題組1.溫度為T 時，在體積為10 L的真空容器中通入1.00 mol氫氣和1.00 mol碘蒸氣，20 min后，反應達到平衡，此時測得碘蒸氣的濃度為0.020 molL1。涉及的反應可以用下面的兩個化學方程式表示：H2(g)I2(g)2HI(g)2H2(g)2I2(g)4HI(g)題組一題組一化學平衡常數及其影響因素化學平衡常數及其影響因素下列說法正確的是()A.反應速率用HI表示時，v(HI)0.008 molL1min1B.兩個化學方程式的意義相同，但其平衡常數表達式不同，不過計算所得數值相同C.氫氣在兩個反應方程式中的轉化率不同D.第二個反應中，增大壓強平衡向生成HI的方向

5、移動解析解析 H2(g) I2(g)2HI(g)初始濃度(molL1) 0.100 0.100 0平衡濃度(molL1) 0.020 0.020 0.160轉化濃度(molL1) 0.080 0.080 0.160所以，v(HI)0.160 molL120 min0.008 molL1min1，A正確；兩個化學方程式表示的是一個反應，反應達到平衡時，氫氣的濃度相同，故其轉化率相同，C錯；兩個反應相同，只是表達形式不同，壓強的改變對平衡的移動沒有影響，D錯。答案答案A2.已知反應：CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)和反應：H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)在相同的某溫度下的平

6、衡常數分別為K1和K2，該溫度下反應：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常數為K。則下列說法正確的是()C.對于反應，恒容時，溫度升高，H2濃度減小，則該反應的焓變?yōu)檎礑.對于反應，恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度一定減小解析解析在書寫平衡常數表達式時，純固體不能表示在平衡常數表達式中，A錯誤；由于反應反應反應，因此平衡常數K ，B正確；反應中，溫度升高，H2濃度減小，則平衡左移，即逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，因此H0，請回答下列問題：(1)在某溫度下，反應物的起始濃度分別為c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；達到平衡后，M的轉化率為60%，此時N的轉化

7、率為_。答案答案25%(2)若反應溫度升高，M的轉化率_(填“增大”、“減小”或“不變”)。解析解析由于該反應的H0，即該反應為吸熱反應，因此升高溫度，平衡右移，M的轉化率增大。增大(3)若反應溫度不變，反應物的起始濃度分別為c(M)4 molL1，c(N)a molL1；達到平衡后，c(P)2 molL1，a_。解析解析根據(1)可求出各平衡濃度：c(M)0.4 molL1c(N)1.8 molL1c(P)0.6 molL1c(Q)0.6 molL1由于溫度不變，因此K不變，新狀態(tài)達到平衡后c(P)2 molL1c(Q)2 molL1c(M)2 molL1c(N)(a2) molL1解得a6

8、。答案答案6(4)若反應溫度不變，反應物的起始濃度為c(M)c(N) b molL1，達到平衡后，M的轉化率為_。解析解析設M的轉化率為x，則達到平衡后各物質的平衡濃度分別為c(M)b(1x) molL1 c(N)b(1x) molL1c(P)bx molL1c(Q)bx molL1解得x41%。41%題組二化學平衡常數、轉化率的相互換算題組二化學平衡常數、轉化率的相互換算2.SO2常用于制硫酸，其中一步重要的反應為2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0。若向一個2 L的密閉容器中充入 0.4 mol SO2、0.2 mol O2和0.4 mol SO3，發(fā)生上述反應。請回答下列問題：(

9、1)當反應達到平衡時，各物質的濃度可能是_(填字母)。A.c(SO2)0.3 molL1、c(O2)0.15 molL1B.c(SO3)0.4 molL1C.c(O2)0.2 molL1、c(SO2)0.4 molL1D.c(SO3)0.3 molL1解析解析 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始濃度(molL1) 0.2 0.1 0.2正向進行到底(molL1) 0 0 0.4逆向進行到底(molL1) 0.4 0.2 0 由此可知，A、D項可能。答案答案AD(2)任選上述一種可能的情況，計算達到平衡時的平衡常數為_。解析解析 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始濃度(molL1

10、) 0.2 0.1 0.2轉化濃度(molL1) 0.1 0.05 0. 1平衡濃度(molL1) 0.3 0. 15 0.1(3)某溫度時，將 4 mol SO2和 2 mol O2通入2 L密閉容器中， 10 min時反應達到平衡，SO2的轉化率為80%，則010 min內的平均反應速率v(O2)_，該溫度下反應2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常數K_。答案答案0.08 molL1min180考點三化學反應進行的方向遞進題組知識梳理1.自發(fā)過程(1)含義在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進行的過程。(2)特點體系趨向于從 狀態(tài)轉變?yōu)?狀態(tài)(體系對外部做功或釋放熱量)。在密

11、閉條件下，體系有從 轉變?yōu)?的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。知識梳理知識梳理低能有序無序高能2.自發(fā)反應在一定條件下就能自發(fā)進行的反應稱為自發(fā)反應。無需外界幫助3.判斷化學反應方向的依據(1)焓變與反應方向研究表明，對于化學反應而言，絕大多數 都能自發(fā)進行，且反應放出的熱量 ，體系能量 得也 ，反應越 。可見，是制約化學反應能否自發(fā)進行的因素之一。放熱反應越多降低越多完全反應的焓變(2)熵變與反應方向研究表明，除了熱效應外，決定化學反應能否自發(fā)進行的另一個因素是體系的。大多數自發(fā)反應有趨向于體系 增大的傾向?；靵y度混亂度熵和熵變的含義a.熵的含義熵是衡量一個體系 的物理量。用符號 表示。同一條件

12、下，不同物質有不同的熵值，同一物質在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般規(guī)律是S(g)S(l)S(s)。b.熵變的含義熵變是反應前后體系，用 表示，化學反應的S越大，越有利于反應?；靵y度S熵的變化S自發(fā)進行(3)綜合判斷反應方向的依據HTS0，反應。能自發(fā)進行達到平衡狀態(tài)不能自發(fā)進行深度思考深度思考1.能自發(fā)進行的反應一定能實際發(fā)生嗎？答案答案不一定，化學反應方向的判據指出的僅僅是在一定條件下化學反應自發(fā)進行的趨勢，并不能說明在該條件下反應一定能實際發(fā)生，還要考慮化學反應的快慢問題。2.判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)放熱過程有自發(fā)進行的傾向性，但并不一定能自發(fā)進行， 吸熱過程沒有自發(fā)進行的傾

13、向性，但在一定條件下也可自發(fā) 進行()(2)反應能否自發(fā)進行需綜合考慮焓變和熵變對反應的 影響()遞進題組遞進題組題組一題組一焓變與自發(fā)反應焓變與自發(fā)反應1.實驗證明，多數能自發(fā)進行的反應都是放熱反應。對此說法的理解正確的是()A.所有的放熱反應都是自發(fā)進行的B.所有的自發(fā)反應都是放熱的C.焓變是影響反應是否具有自發(fā)性的一種重要因素D.焓變是決定反應是否具有自發(fā)性的唯一判據C題組二熵變與自發(fā)反應題組二熵變與自發(fā)反應2.下列過程屬于熵增加的是()A.一定條件下，水由氣態(tài)變成液態(tài)B.高溫高壓條件下使石墨轉變成金剛石C.4NO2(g)O2(g)=2N2O5 (g)D.固態(tài)碘升華D3.下列反應中，熵顯

14、著增加的反應是()A.CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)B.CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2C.C(s)O2(g)=CO2(g)D.2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)解析解析反應中若生成氣體或氣體的量增加，都會使混亂度增大，熵增加。B題組三復合判據的應用題組三復合判據的應用4.已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H 74.9 kJmol1。下列說法中正確的是()A.該反應中熵變小于0，焓變大于0B.該反應是吸熱反應，因此一定不能自發(fā)進行C.碳酸鹽分解反應中熵增加，因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定自發(fā)進行D.判斷反應能否自發(fā)進行需要根據H與S綜合考

15、慮D5.灰錫結構松散，不能用于制造器皿，而白錫結構堅固，可以制造器皿，現(xiàn)把白錫制成的器皿放在0 、100 kPa的室內存放，它會不會變成灰錫而不能再繼續(xù)使用？已知：在0 、100 kPa條件下白錫轉化為灰錫的反應焓變和熵變分別為H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K1。解析解析HTS2 180.9 Jmol1103273 K(6.61 Jmol1K1)1030.38 kJmol10；由圖示知60 s時該反應達到平衡，消耗N2O4為0.100 molL10.040 molL10.060 molL1，根據v 可知：v(N2O4) 0.001 0 molL1s1；求平衡常數可利用三段

16、式：123 N2O4(g)2NO2(g)起始量/(molL1) 0.100 0轉化量/(molL1) 0.060 0.120平衡量/(molL1) 0.040 0.120答案答案大于0.001 00.36 molL1123(2)100 時達平衡后，改變反應溫度為T，c(N2O4)以 0.002 0 molL1s1的平均速率降低，經10 s又達到平衡。T_100 (填“大于”或“小于”)，判斷理由是_。列式計算溫度T 時反應的平衡常數K2_。123解析解析100 時達平衡后，改變反應溫度為T，c(N2O4)降低，說明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反應方向移動，根據勒夏特列原理，溫度升高，向

17、吸熱反應方向移動，即向正反應方向移動，故T100 ；由c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，經10 s又達到平衡，可知此時消耗N2O4 0.002 0 molL1s110 s0.020 molL1，123由三段式：N2O4(g)2NO2(g)起始量/(molL1) 0.040 0.120轉化量/(molL1) 0.020 0.040平衡量/(molL1) 0.020 0.160123答案答案大于反應正方向吸熱，反應向吸熱方向進行，故溫度升高平衡時，c(NO2)0.120 molL10.002 0 molL1 10 s20.160 molL1c(N2O4)0.040 mo

18、lL10.002 0 molL1s110 s 0.020 molL1123(3)溫度T時反應達平衡后，將反應容器的容積減少一半，平衡向_(填“正反應”或“逆反應”)方向移動，判斷理由是_。解析解析溫度T時反應達到平衡后，將反應容器的容積減小一半，壓強增大，平衡會向氣體體積減小的方向移動，該反應逆反應為氣體體積減小的反應，故平衡向逆反應方向移動。逆反應將反應容器的容積減小一半，即增大壓強，當其他條件不變時，增大壓強，平衡向氣體分子數減小的方向移動，即向逆反應方向移動1232.2014新課標全國卷，28(3)已知：C2H4(g)H2O(g)= C2H5OH(g)H45.5 kJmol1。乙醇是重要

19、的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產。如圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系(其中 11)。1232H On24C Hn列式計算乙烯水合制乙醇反應在圖中A點的平衡常數Kp_ (用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓總壓物質的量分數)。0.07(MPa)1123圖中壓強(p1、p2、p3、p4)的大小順序為_，理由是_。解析解析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的轉化率提高，所以p4p3p2p1。p4p3p2p1反應分子數減少，相同溫度下，壓強增大，乙烯轉化率提高123氣相直接水

20、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，nH2OnC2H40.61，乙烯的轉化率為5%，若要進一步提高乙烯轉化率，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_、_。解析解析依據反應特點及平衡移動原理，提高乙烯轉化率還可以增大H2O與C2H4的比例，將乙醇及時分離出去等。123將產物乙醇液化移去 增加 比2H On24C Hn3.(2013新課標全國卷，28)在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g)，在一定溫度進行如下反應：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJmol1反應時間(t)與容器內氣

21、體總壓強(p)的數據見下表：時間t/h0124816202530總壓強p/100 kPa4.91 5.58 6.32 7.318.549.509.529.539.53123回答下列問題：(1)欲提高A的平衡轉化率，應采取的措施為_。解析解析通過分析表格中數據，根據壓強之比等于物質的量之比 入手解決相關問題。要提高A的轉化率，應通過改變條件使平衡正向移動，可以從濃度、溫度、壓強三個方面考慮，可從容器中分離出B、C或擴大容器的體積(降低壓強)或升高溫度。升高溫度、降低壓強123(2)由總壓強p和起始壓強p0計算反應物A的轉化率(A)的表達式為_。平衡時A的轉化率為_，列式并計算反應的平衡常數K_。

22、解析解析相同條件下，在密閉容器中氣體的壓強之比等于物質的量之比，設反應后氣體的總物質的量為x，則有 而氣體的物質的量的增加量等于消耗的A的物質的量，123根據化學方程式列出平衡三段式，注意三段式中使用的都是濃度，即可求得平衡常數。123 A(g)B(g)C(g)起始濃度(molL1) 0.10 0 0平衡濃度(molL1) 0.10(194.1%)0.1094.1% 0.1094.1%123(3)由總壓強p和起始壓強p0表示反應體系的總物質的量 n總和反應物A的物質的量n(A)，n(總)_ mol， n(A)_ mol。下表為反應物A濃度與反應時間的數據，計算：a_。反應時間t/h04816c

23、(A)/(molL1)0.10a0.0260.006 5123分析該反應中反應物的濃度c(A)變化與時間間隔(t)的規(guī)律，得出的結論是_，由此規(guī)律推出反應在12 h時反應物的濃度c(A)為_ molL1。123根據表中的數據，可知a0.10(2 ) molL1 0.051 molL1，通過表中的數據可知，在達到平衡前每間隔4 h，A的濃度減少約一半，故反應在12 h時，A的濃度為0.50.026 molL10.013 molL1。答案答案0.10 0.10(2 )0.051達到平衡前每間隔4 h，c(A)減少約一半0.01312312345671.(2014四川理綜，7)在10 L恒容密閉容器

24、中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應X(g)Y(g)M(g)N(g)，所得實驗數據如下表：1234567實驗編號溫度/起始時物質的量/mol 平衡時物質的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列說法正確的是()A.實驗中，若5 min時測得n(M)0.050 mol，則0至5 min 時間內，用N表示的平均反應速率v(N)1.0102 molL1 min1B.實驗中，該反應的平衡常數K2.0C.實驗中，達到平衡時，X的轉化率為60%D.實驗中，達到平衡時，b0.0601234567123

25、45671234567C項，因該反應在800 時平衡常數為1.0，設反應中轉化的X的物質的量為x，則有(0.20 x)(0.30 x)xx，故x 0.12 mol，X的轉化率為 100%60%，該項正確；假設在900 時，該反應的平衡常數也為1.0，根據實驗中的數據可知b0.060，由中數據可知在700 時平衡常數約為2.6，結合800 時平衡常數為1.0可知，溫度越高，該平衡常數越小，平衡逆向移動，故b0.060，該項錯誤。答案答案C2.2014北京理綜，26(2)，2NO(g)O2(g)2NO2(g)。在其他條件相同時，分別測得NO的平衡轉化率在不同壓強 (p1、p2)下隨溫度變化的曲線(

26、如圖)。比較p1、p2的大小關系：_。隨溫度升高，該反應平衡常數變化的趨勢是_。1234567解析解析反應2NO(g)O2(g)2NO2(g)的正反應為氣體總分子數減小的反應，在溫度相同時，增大壓強，平衡正向移動，NO的平衡轉化率增大，結合NO的平衡轉化率與壓強的變化曲線可知， p1p2。由圖可知，壓強一定時，溫度升高，NO的平衡轉化率降低，說明平衡逆向移動，則該反應的正向H0，所以隨著溫度升高，該反應平衡常數減小。答案答案p1p2 減小12345673.2014重慶理綜，11(3)儲氫還可借助有機物，如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應來實現(xiàn)脫氫和加氫： (g) (g)3H2(g)。在某溫度下，向

27、恒容密閉容器中加入環(huán)己烷，其起始濃度為a molL1，平衡時苯的濃度為b molL1，該反應的平衡常數K_。1234567解析解析達到平衡時，H2的濃度為苯的3倍，即H2濃度為 3b molL1，環(huán)己烷的濃度為(ab) molL1，反應的平衡常1234567數為4.2014山東理綜，29(1)(2)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1H10()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g) K2H2”“1；平衡常數只是溫度的函數，故由恒容條件改為恒壓條件時平衡常數不變；要使平衡常數減小，平衡應逆向移動，因為反應(

28、)是放熱反應，故應升高溫度。答案答案2.510275%不變升高溫度12345675.2014福建理綜，24(3)已知t 時，反應FeO(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)的平衡常數K0.25。t 時，反應達到平衡時n(CO)n(CO2)_。解析解析根據該反應的Kc(CO2)/c(CO)0.25，可知反應達到平衡時n(CO)n(CO2)41。12345674 1若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO， t 時反應達到平衡。此時FeO(s)轉化率為50%，則x_。解析解析根據反應： FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)初始物質的量/mol 0.0

29、2 x 0 0變化物質的量/mol 0.01 0.01 0.01 0.01平衡物質的量/mol 0.01 x0.01 0.01 0.01根據化學平衡常數可知：K0.01/(x0.01)0.25，解得x0.05。12345670.056.2014大綱全國卷，28(2)反應AX3(g)X2(g)AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進行。起始時AX3和X2均為0.2 mol。反應在不同條件下進行，反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示。列式計算實驗a從反應開始至達到平衡時的反應速率v(AX5)_。12345671234567解析解析實驗a開始時，n00.4 mol，總壓強為160 kPa，平衡時總壓

30、強為120 kPa，設平衡時總物質的量為n，則 AX3(g)X2(g)AX5(g)起始量/mol 0.20 0.20 0變化量/mol x x x平衡量/mol 0.20 x 0.20 x x1234567(0.20 x)(0.20 x)x0.30，x0.10。1234567圖中3組實驗從反應開始至達到平衡時的反應速率v(AX5)由大到小的次序為_(填實驗序號)；與實驗a相比，其他兩組改變的實驗條件及判斷依據是：b_，c_。解析解析實驗b從反應開始至達到平衡時的反應速率v(AX5) 2.5104 molL1min1。1234567實驗c達到平衡時n0.40 mol 0.32 mol，從反應開始

31、到達到平衡時的反應速率v(AX5) 1.8104 mol L1min1。所以v(AX5)由大到小的順序是bca。與實驗a相比較，實驗b達到平衡的時間縮短，但平衡點與實驗a相同，應為加入催化劑而導致加快反應速率。實驗c與實驗a比較，起始時容器的體積和氣體的物質的量均相同，但壓強增大，應為升高溫度使氣體膨脹所致。溫度升高加快化學反應速率且平衡逆向移動。1234567答案答案bca加入催化劑。反應速率加快，但平衡點沒有改變溫度升高。反應速率加快，但平衡點向逆反應方向移動(或反應容器的容積和起始物質的量未改變，但起始總壓強增大)1234567用p0表示開始時總壓強，p表示平衡時總壓強，表示AX3的平衡

32、轉化率，則的表達式為_；實驗a和c的平衡轉化率：a為_，c為_。解析解析AX3(g)X2(g)AX5(g)起始量/mol 0.20 0.20 0變化量/mol 0.20 0.20 0.20平衡量/mol 0.200.20 0.200.20 0.2012345677.2013福建理綜，23(2)利用H2S廢氣制取氫氣的方法有 多種。高溫熱分解法已知：H2S(g)H2(g) S2(g)在恒容密閉容器中，控制不同溫度進行H2S分解實驗。以H2S起始濃度均為c molL1測定H2S的轉化率，結果見右圖。1234567圖中a為H2S的平衡轉化率與溫度關系曲線，b曲線表示不同溫度下反應經過相同時間且未達到

33、化學平衡時H2S的轉化率。據圖計算985 時H2S按上述反應分解的平衡常數K_；說明隨溫度的升高，曲線b向曲線a逼近的原因： _。12345671234567解析解析由圖知，985 時H2S的平衡轉化率為40%，則：1234567b曲線表示未達到平衡時H2S的轉化率，溫度越高，b曲線上的轉化率越接近平衡值，原因是溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需的時間縮短。答案答案 溫度升高，反應速率加快，達到平衡所需的時間縮短(或其他合理答案)2345678910111211.下列說法正確的是()A.凡是放熱反應都是自發(fā)的，因為吸熱反應都是非自發(fā)的B.自發(fā)反應的熵一定增大，非自發(fā)反應的熵一定減小C.常溫下

34、，反應C(s)CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的H0D.反應2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自發(fā)進行，則該反應的H0234567891011121解析解析反應的自發(fā)性是由熵變和焓變共同決定的。若H0，則一定自發(fā)，若H0，S0，則一定不能自發(fā)，若H0，S0，S0，反應能否自發(fā)，和溫度有關，A、B錯誤；C項中反應的S0，若H0，正確；D項中反應的S0，能自發(fā)，說明H0，錯誤。答案答案C2345678910111212.最新“人工固氮”的研究報道：常溫常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應：2N2(g)6H2O(l)4NH3(g)3O2(g)H0，如果反應的平

35、衡常數K值變大，則下列說法錯誤的是()A.一定向正反應方向移動B.在平衡移動時正反應速率先增大后減小C.改變的外界條件是升溫D.在平衡移動時逆反應速率先減小后增大D2345678910111213.在300 mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知該反應的平衡常數與溫度的關系如下表：溫度/2580230平衡常數510421.9105234567891011121下列說法不正確的是()A.上述生成Ni(CO)4的反應為放熱反應B.25 時反應Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常數為2105C.在80 時，

36、測得某時刻Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5 molL1，則此時v正v逆D.80 達到平衡時，測得n(CO)0.3 mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL1234567891011121解析解析溫度升高，平衡常數減小，說明平衡向逆反應方向移動，正反應為放熱反應，A正確；Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)為題給反應的逆反應，相同溫度下兩個反應的平衡常數互為倒數關系，B正確；C項中該時刻Q 8K，反應逆向進行， v逆v正，C錯誤；D項中CO的平衡濃度為1 molL1，由K2可計算出Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL1。答案答案C2345678910111214.將2 mol

37、 X和2 mol Y充入2 L密閉容器中發(fā)生反應：X(g)3Y(g)2Z(g)aQ(g)。2 min時達到平衡，生成0.8 mol Z，測得Q的濃度為0.4 molL1，下列敘述錯誤的是()A.a的值為2B.平衡時X的濃度為0.8 molL1C.Y的轉化率為60%D.反應速率v(Y)0.2 molL1min1234567891011121解析解析生成Q的物質的量為0.8 mol，a2，A正確； X(g)3Y(g)2Z(g)2Q(g)n(始)(mol) 2 2 0 0n(變)(mol) 0.4 1.2 0.8 0.8n(2 min)(mol) 1.6 0.8 0.8 0.8X的平衡濃度為0.8

38、molL1，Y的轉化率為60%，B、C項正確；v(Y)0.3 molL1min1，D項錯誤。答案答案D2345678910111215.T時，在V L恒容密閉容器中加入足量的TaS2(s)和1 mol I2(g)，發(fā)生反應TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0。t min時生成0.1 mol TaI4。下列說法中正確的是()234567891011121A.0t min內，v(I2) mol L1min 1B.若T 時反應的平衡常數K1，則平衡時I2的轉化率為C.圖中制備TaS2晶體過程中循環(huán)使用的物質是S2(g)D.圖中T1端得到純凈TaS2晶體，則溫度T1T22345678

39、91011121解析解析A選項，c(I2)2c(TaI4)2 ，錯誤；B選項，依據三段式進行計算：234567891011121TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0，右端升高溫度平衡右移，生成氣體TaI4，在左端降低溫度反應逆向進行，生成純凈的TaS2(s)，循環(huán)利用的是I2(g)，C、D選項錯誤。答案答案B2345678910111216.已知A(g)B(g)C(g)D(g)，反應的平衡常數和溫度的關系如下：溫度/7008008301 0001 200平衡常數1.71.11.00.60.4830 時，向一個2 L的密閉容器中充入0.2 mol的A和0.8 mol的B，反應初

40、始4 s內A的平均反應速率v(A)0.005 molL1 s1。下列說法中正確的是()234567891011121A.4 s時c(B)為0.76 molL1B.830 達平衡時，A的轉化率為80%C.反應達平衡后，升高溫度，平衡正向移動D.1 200 時反應C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常數的值為0.4解析解析A的濃度減少量c(A)0.005 molL1s14 s0.02 molL1，所以B的濃度減少量為0.02 molL1 ，4 s時c(B)0.4 molL10.02 molL1，A選項錯誤；234567891011121B選項依據三段式進行計算： A(g) B(g) C(g) D

41、(g)始態(tài)(molL1) 0.1 0.4 0 0反應的量(molL1) x x x x平衡(molL1) 0.1x 0.4x x xK 1，x0.08，B選項正確；234567891011121溫度越高，平衡常數越小，所以升高溫度平衡左移，C選項錯誤；D選項，平衡常數為 2.5，錯誤。答案答案B2345678910111217.O3也是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經濟等優(yōu)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(fā)生反應如下：反應O3O2OH0平衡常數為K1；反應OO32O2H0平衡常數為K2；總反應：2O33O2H0平衡常數為K。234

42、567891011121下列敘述正確的是()A.降低溫度，K減小 B.KK1K2C.適當升溫，可提高消毒效率 D.壓強增大，K2減小解析解析A項，降溫，總反應平衡右移，K增大，錯誤；234567891011121C項，升溫，反應右移，c(O)增大，提高消毒效率，正確；D項，對于給定的反應，平衡常數只與溫度有關，錯誤。答案答案C2345678910111218.一定條件下，反應：6H2(g)2CO2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)的數據如右圖所示。下列說法正確的是()A.該反應的H0B.達平衡時，v正(H2)v逆(CO2)C.b點對應的平衡常數K值大于c點D.a點對應的H2的平衡轉化率為9

43、0%234567891011121解析解析A項，升溫，CO2的轉化率越小，平衡左移，正反應為放熱反應，H0，錯誤；B項，應為v正(H2)3v逆(CO2)；C項，升溫，平衡左移，b點溫度高，其平衡常數小，錯誤；234567891011121D項，6H2(g)2CO2(g)C2H5OH(g)3H2O(g) 2 1 0 0 6x 2x x 3xx0.3答案答案D2345678910111219.鐵是最常見的金屬之一，鐵可以形成多種氧化物、氫氧化物和鹽類。鐵與二氧化碳、水在某一密閉體系中反應情況如下表所示：化學反應平衡常數溫度973 K 1 173 KFe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)K11

44、.472.15Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)K22.381.67CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K3？234567891011121完成下列填空：(1)反應為_(填“吸熱”或“放熱”)反應。根據反應與可以推導出同溫下K1、K2與K3之間的關系，則K3_(用K1、K2表示)。解析解析反應升溫K1增大，平衡右移，正反應為吸熱反應。吸熱K2/K1234567891011121(2)973 K時，若反應在一個容積為2 L的反應容器內2 min時達到平衡，有3 mol電子發(fā)生轉移，則在2 min內v(CO2)_。若壓縮容器的容積為原來的一半，平衡將_移動(填“向左”、“向右”或

45、“不”)，CO2的濃度將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。使該反應的平衡轉化率及平衡常數都增大的措施有_。234567891011121解析解析當有3 mol電子轉移時，參加反應的CO2為1.5 mol，所以v(CO2) 0.375 molL1min1；由于反應為等體積反應，壓縮體積，平衡不移動，但CO2濃度增大。973 K時，K31.62,1 173 K時，K30.78，反應為放熱反應，所以降溫，平衡右移，轉化率及平衡常數均增大。答案答案0.375 molL1min1不增大降溫23456789101112110.已知：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)HQ，其平衡常數隨溫度變化

46、如下表所示：溫度/400500850平衡常數9.9491請回答下列問題：(1)上述反應的化學平衡常數表達式為_。該反應的Q_0(填“”或“”)。234567891011121解析解析可逆反應CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常數K。由表中數據可知，溫度越高，平衡常數越小，平衡向逆反應方向移動，因升高溫度平衡向吸熱方向移動，故正反應為放熱反應。234567891011121(2)850 時在體積為10 L的反應器中，通入一定量的CO和H2O(g)，發(fā)生上述反應，CO和H2O(g)的物質的量濃度變化如圖所示，則04 min時平均反應速率v(CO)_。234567891011121解

47、析解析由圖像可知：CO在4 min內濃度減小了0.20 molL10.08 molL10.12 molL1，則v(CO) 0.03 molL1min1。答案答案0.03 molL1min1234567891011121(3)若在500 時進行。且CO、H2O(g)的起始濃度均為 0.020 molL1 ，該條件下，CO的最大轉化率為。解析解析500 時平衡常數為9，設CO最多能轉化x molL1，則CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始(molL1): 0.02 0.02 0 0轉化(molL1): x x x x平衡(molL1): 0.02x 0.02x x x234567891

48、011121234567891011121答案答案 75%(4)若在850 時進行，設起始時CO和H2O(g)共為1 mol，其中H2O(g)的體積分數為x，平衡時CO的轉化率為y，試推導y隨x變化的函數關系式為_。234567891011121234567891011121解析解析850 時平衡常數為1，有 CO(g) H2O(g) CO2(g) H2(g)起始 (molL1): 1x x 0 0轉化 (molL1): y(1x) y(1x) y(1x) y(1x)平衡 (molL1): 1xyx y xyxy y(1x) y(1x)答案答案 yx11.水煤氣法制甲醇工藝流程框圖如下2345

49、67891011121已知：除去水蒸氣后的水煤氣含5559%的H2,1518%的CO,1113%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化轉化技術，將CH4轉化成CO，得到CO、CO2和H2的混合氣體，是理想的合成甲醇原料氣，即可進行甲醇合成。(1)制水煤氣的主要化學反應方程式為C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)，此反應是吸熱反應。高溫234567891011121此反應的化學平衡常數表達式為_；A加入C(s) B.加入H2O(g)C.升高溫度 D.增大壓強解析解析根據平衡常數的定義，可知K ；234567891011121下列能提高碳的平衡轉化率的措施是_。A加

50、入C(s) B.加入H2O(g)C.升高溫度 D.增大壓強解析解析根據化學平衡移動原理，增加一種物質的濃度可以提高另外一種物質的轉化率；上述反應為吸熱反應，升高溫度，結合平衡移動原理，向著吸熱方向移動，即正方向移動，故B、C正確，增大壓強，向著體積減小，即逆方向移動，碳的轉化率降低。234567891011121BC(2)將CH4轉化成CO，工業(yè)上常采用催化轉化技術，其反應原理為CH4(g) O2(g)CO(g)2H2O(g) H519 kJ。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件相同)。X在T1 時催化效率最高，能使正反應速率加快約3105倍；Y在T2 時

51、催化效率最高，能使正反應速率加快約3105倍；Z在T3 時催化效率最高，能使逆反應速率加快約1106倍；234567891011121已知：T1T2T3，根據上述信息，你認為在生產中應該選擇的適宜催化劑是_(填“X”或“Y”或“Z”)，選擇的理由是_。解析解析選擇催化劑，考慮溫度較低，且活性高即催化效率高，所以選擇Z。催化效率高且活性溫度低(或催化活性高速度快，反應Z溫度低產率高)234567891011121(3)合成氣經壓縮升溫后進入10 m3甲醇合成塔，在催化劑作用下，進行甲醇合成，主要反應是：2H2(g)CO(g)CH3OH(g)H181.6 kJ。4 下此反應的平衡常數為 160。此

52、溫度下，在密閉容器中加入CO、H2，反應到某時刻測得各組分的濃度如下：比較此時正、逆反應速率的大小：v正_v逆(填“”、“”或“”)。解析解析由濃度商公式，代入此時各物質的濃度，得100160，即進一步向正方向進行，v正v逆；234567891011121若加入同樣多的CO、H2，在T5 反應，10 min后達到平衡，此時c(H2)0.4 molL1，則該時間內反應速率v(CH3OH)_molL1min1。解析解析列出三段式，由反應速率的計算公式得v(CH3OH)0.03 molL1min1。234567891011121 0.03(4)生產過程中，合成氣要進行循環(huán)，其目的是_。解析解析原料進

53、行循環(huán)，一般都是為了提高原料的利用率，提高產率。提高原料CO、H2的利用率(或提高產量、產率亦可)23456789101112112.苯乙烷(C8H10)可生產塑料單體苯乙烯(C8H8)，其反應原理是C8H10(g)C8H8(g)H2(g)H125 kJmol1.某溫度下，將0.40 mol苯乙烷，充入2 L真空密閉容器中發(fā)生反應，測定不同時間該容器內物質的量，得到數據如下表：時間/min010203040n(C8H10)/mol0.400.300.26n2n3n(C8H8)/mol0.000.10n10.160.16234567891011121(1)當反應進行到20 min時，該段時間內H

54、2的平均反應速率是_。解析解析v(H2)v(C8H10) 0.0035 molL1min10.003 5 molL1min1234567891011121(2)該溫度下，該反應的化學平衡常數是_。解析解析C8H10(g)C8H8(g)H2(g)起始/molL1 0.20 0 0平衡/molL1 0.12 0.08 0.084/75或0.053234567891011121(3)若保持其他條件不變，用0.40 mol H2(g)和0.40 mol C8H8(g)合成C8H10(g)，當有30 kJ熱量放出時，該反應中H2的轉化率是_。此時，該反應是否達到了平衡狀態(tài)？_(填“是”或“否”)。234

55、567891011121解析解析C8H8(g)H2(g)C8H10(g)起始/mol 0.40 0.40 0某時刻/mol 0.40 x 0.40 x x125 kJmol1x30 kJx0.24 mol234567891011121答案答案60%是234567891011121.工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應體系的稀釋劑(不參與反應)，C8H10(g)的平衡轉化率與水蒸氣的用量、體系的溫度、壓強的關系如圖、圖所示。(4)由圖可知，T1_T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。234567891011121解析解析 升溫，平衡右移，C8H10的平衡轉化率增大，所以T1大于T2。答案答案大于234567891011121(5)由圖可知，當其他條件不變時，水蒸氣的用量越大，C8H10的平衡轉化率將_(填“越大”、“越小”或“不變”)，原因是_。解析解析 隨著水蒸氣的加入，擴大了容器的容積，相當于對反應體系減小壓強，平衡右移，轉化率增大。越大隨著水蒸氣的加入，擴大了容器的容積，相當于對反應體系減小壓強(或使得濃度商QK)平衡右移，轉化率增大234567891011121