高考化學(xué)大一輪學(xué)考復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破 第七章 第25講 化學(xué)平衡常數(shù)及其計(jì)算課件 新人教版

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1、第25講化學(xué)平衡常數(shù)及其計(jì)算第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡考綱要求1.了解化學(xué)平衡常數(shù)(K)的含義。2.能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)微專題26化學(xué)反應(yīng)原理在物質(zhì)制備中的應(yīng)用考點(diǎn)二有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算內(nèi)容索引考能提升 探究高考明確考向課時(shí)作業(yè)考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)1.概念概念在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物 與反應(yīng)物 的比值是一個(gè)常數(shù)，用符號(hào) 表示。2.表達(dá)式表達(dá)式對(duì)于反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，K (固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中)。知識(shí)梳理濃度冪之積濃度冪之積K3.意義及影響因素意義及影響因素(1)K值越大，反應(yīng)物

2、的轉(zhuǎn)化率越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。(2)K只受 影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)。(3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。溫度4.應(yīng)用應(yīng)用(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度。(2)利用化學(xué)平衡常數(shù)，判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡或向何方向進(jìn)行。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的任意狀態(tài)，濃度商：Qc 。QcK，反應(yīng)向 反應(yīng)方向進(jìn)行；QcK，反應(yīng)處于 狀態(tài)；QcK，反應(yīng)向 反應(yīng)方向進(jìn)行。(3)利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)：若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為 熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為 熱反應(yīng)。正平衡逆吸放1.正誤判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”(1)平衡常數(shù)表達(dá)式中，可以

3、是物質(zhì)的任一濃度()(2)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，也能改變平衡常數(shù)()(3)平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(dòng)()(4)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化()(5)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都能體現(xiàn)可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度()(6)化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)的變化取決于該反應(yīng)的反應(yīng)熱()深度思考深度思考2.書(shū)寫(xiě)下列化學(xué)平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式。(1)Cl2H2OHClHClO(2)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)(3)CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O 答案 答案 答案(5)CaCO3(s)CaO(s)CO2(g) 答案 答案3.一定溫度下，分析下列

4、三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)的關(guān)系N2(g)3H2(g)2NH3(g)K12NH3(g)N2(g)3H2(g)K3(1)K1和K2，K1 。(2)K1和K3，K1 。解題探究題組一平衡常數(shù)的含義題組一平衡常數(shù)的含義1.研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí)，涉及如下反應(yīng)：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K12NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2則4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常數(shù)K (用K1、K2表示)。 答案 解析2.在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化學(xué)平衡

5、常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表所示：t/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K 。(2)該反應(yīng)為 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 答案 答案 解析吸熱溫度越高，K值越大，說(shuō)明升溫平衡正向移動(dòng)，正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)。(3)某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為 。 答案 解析某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度有如下關(guān)系：3c(CO2)c(H2)5 c(CO)c(H2O)，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式K可知，K 0.6，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度一定平衡常數(shù)為定值，所以此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫

6、度為700 。700(4)若830 時(shí)，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反應(yīng)達(dá)到平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)K (填“大于”“小于”或“等于”)1.0。(5)830 時(shí)，容器中的化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下，擴(kuò)大容器的體積。平衡 (填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”)移動(dòng)。 答案等于不 答案題組二化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用題組二化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用3.甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度/5008002H2(g)CO(g)CH3O

7、H(g)K12.50.15H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)K21.02.503H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)K3 (1)據(jù)反應(yīng)與可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3 (用K1、K2表示)。K1K2 答案 解析(2)反應(yīng)的H (填“”或“”)0。 答案 解析根據(jù)K3K1K2，500 、800 時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為2.5,0.375；升溫，K減小，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以H0。4.在一個(gè)體積為2 L的真空密閉容器中加入0.5 mol CaCO3，發(fā)生反應(yīng)CaCO3(s)CaO (s)CO2(g)，測(cè)得二氧化碳的物質(zhì)的量濃度隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示

8、，圖中A表示CO2的平衡濃度與溫度的關(guān)系曲線，B表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過(guò)相同時(shí)間時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)正反應(yīng)為 (填“吸”或“放”)熱反應(yīng)，溫度為T(mén)5 時(shí)，該反應(yīng)耗時(shí)40 s達(dá)到平衡，則T5時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值為 。吸0.2 答案 解析T5 時(shí)，c(CO2)0.20 molL1，Kc(CO2)0.20。(2)如果該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大，該反應(yīng) (選填字母)。a.一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)b.在平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小c.一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)d.在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大 答案 解析K值增大，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。bc

9、(3)請(qǐng)說(shuō)明隨溫度的升高，曲線B向曲線A逼近的原因： 。隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間變短 答案(4)保持溫度、體積不變，充入CO2氣體，則CaCO3的質(zhì)量 ，CaO的質(zhì)量 ，CO2的濃度 (填“增大”，“減小”或“不變”)。 答案 解析體積不變，增大c(CO2)，平衡左移，CaCO3質(zhì)量增大，CaO質(zhì)量減小，由于溫度不變，K不變，所以c(CO2)不變。增大減小不變(5)在T5下，維持溫度和容器體積不變，向上述平衡體系中再充入0.5 mol N2，則最后平衡時(shí)容器中的CaCO3的質(zhì)量為 g。 答案 解析保持體積、溫度不變，充入N2，平衡不移動(dòng)，c(CO2)仍等于0.20 mo

10、lL1，其物質(zhì)的量為0.4 mol，所以剩余CaCO3的物質(zhì)的量為0.5 mol0.4 mol0.1 mol，其質(zhì)量為10 g。10考點(diǎn)二有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算1.一個(gè)模式一個(gè)模式“三段式三段式”如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為a molL1、b molL1，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mx molL1。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)c始/(molL1) a b 0 0c轉(zhuǎn)/(molL1) mx nx px qxc平/(molL1) amx bnx px qxK 。知識(shí)梳理2.明確三個(gè)量的關(guān)系明確三個(gè)量的關(guān)系(1)三個(gè)量：即起始量、變化量

11、、平衡量。(2)關(guān)系對(duì)于同一反應(yīng)物，起始量變化量平衡量。對(duì)于同一生成物，起始量變化量平衡量。各轉(zhuǎn)化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。3.掌握四個(gè)公式掌握四個(gè)公式(1)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 100% 100%。(2)生成物的產(chǎn)率：實(shí)際產(chǎn)量(指生成物)占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般來(lái)講，轉(zhuǎn)化率越大，原料利用率越高，產(chǎn)率越大。產(chǎn)率 100%。(3)混合物組分的百分含量 100%。(4)某組分的體積分?jǐn)?shù) 。解題探究題組一平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系題組一平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系1.羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲(chóng)、線蟲(chóng)和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡：CO(g)H

12、2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10 mol，平衡后CO物質(zhì)的量為8 mol。下列說(shuō)法正確的是A.升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大C.反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7 molD.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80% 答案 解析A項(xiàng)，升高溫度，H2S濃度增大，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，通入CO氣體瞬間正反應(yīng)速率增大，達(dá)到最大值，向正反應(yīng)方向建立新的平衡，正反應(yīng)速率開(kāi)始減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，設(shè)反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為n mol，容器的容積為1 L，則 CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1n(始)

13、/mol 10 n 0 0n(轉(zhuǎn))/mol 2 2 2 2n(平)/mol 8 n2 2 2因?yàn)樵摲磻?yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，所以有K 0.1，解得n7，正確；D項(xiàng)，根據(jù)上述計(jì)算可知CO的轉(zhuǎn)化率為20%，錯(cuò)誤。2.已知可逆反應(yīng)：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為 。 答案 解析25% M(g)N(g)P(g)Q(g)起始量molL1 1 2.4 0 0變化量molL1 160% 160%因此N的轉(zhuǎn)化率為 100%25%。(2)若反

14、應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”、“減小”或“不變”)。 答案 解析由于該反應(yīng)的H0，即該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因此升高溫度，平衡右移，M的轉(zhuǎn)化率增大。增大(3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)4 molL1，c(N)a molL1；達(dá)到平衡后，c(P)2 molL1，a 。 答案 解析6根據(jù)(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因此化學(xué)平衡常數(shù)K由于溫度不變，因此K不變，新?tīng)顟B(tài)達(dá)到平衡后c(P)2 molL1c(Q)2 molL1c(M)2 molL1c(N)(a2) molL1K解得a6。

15、(4)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為c(M)c(N)b molL1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為 。 答案 解析設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x，則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為c(M)b(1x) molL1c(N)b(1x) molL1c(P)bx molL1c(Q)bx molL1K解得x41%。41%題組二速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系題組二速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系3.(2016海南，16)順1，2二甲基環(huán)丙烷和反1，2二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：該反應(yīng)的速率方程可表示為v(正)k(正)c(順)和v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定溫度時(shí)為常數(shù)，分別稱作正、逆反應(yīng)速率常數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)

16、已知：t1溫度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值K1 ；該反應(yīng)的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，則H (填“小于”、“等于”或“大于”)0。 答案 解析3小于根據(jù)v(正)k(正)c(順)，k(正)0.006 s1，則v(正)0.006 c(順)，v(逆)k(逆)c(反)，k(逆)0.002 s1，則v(逆)0.002c(反)，化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，則0.006c(順)0.002c(反)，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K1 3；該反應(yīng)的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，說(shuō)明斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則H小于0。(2)t2

17、溫度下，圖中能表示順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線是 (填曲線編號(hào))，平衡常數(shù)值K2 ；溫度t1 t2(填“小于”、“等于”或“大于”)，判斷理由是 。B小于放熱反應(yīng)升高溫度時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 答案 解析隨著時(shí)間的推移，順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷減少，則符合條件的曲線是B，設(shè)順式異構(gòu)體的起始濃度為x，則可逆反應(yīng)左右物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，均為1，則平衡時(shí)，順式異構(gòu)體為0.3x，反式異構(gòu)體為0.7x，所以平衡常數(shù)為K2 ，因?yàn)镵1K2，放熱反應(yīng)升高溫度時(shí)平衡逆向移動(dòng)，所以溫度t2t1。4.無(wú)色氣體N2O4是一種強(qiáng)氧化劑，為重要的火箭推進(jìn)劑之一。N2O4與NO2轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為N2O4(g

18、)2NO2(g)H24.4 kJmol1。上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率v正k正p(N2O4)，逆反應(yīng)速率v逆k逆p2(NO2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則Kp為 (以k正、k逆表示)。若將一定量N2O4投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度298 K、壓強(qiáng)100 kPa)，已知該條件下k正4.8104 s1，當(dāng)N2O4分解10%時(shí)，v正 kPas1。3.9106 答案 解析上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率v正k正p(N2O4)，逆反應(yīng)速率v逆k逆p2(NO2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，平衡時(shí)，v正v逆，k正p(N2O4)k逆p2(NO2)，Kp為 。若將一定量N2O4投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度298 K、

19、壓強(qiáng)100 kPa)，已知該條件下k正4.8104 s1，當(dāng)N2O4分解10 %時(shí)，v正4.8104 s1100 kPa 3.9106 kPas1。題組三壓強(qiáng)平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算題組三壓強(qiáng)平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算5.汽車尾氣是造成霧霾天氣的重要原因之一，尾氣中的主要污染物為CxHy、NO、CO、SO2及固體顆粒物等。研究汽車尾氣的成分及其發(fā)生的反應(yīng)，可以為更好的治理汽車尾氣提供技術(shù)支持。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO，在1 L恒容密閉容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強(qiáng)如下

20、表： 活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa200 2.0000.040 00.030 00.030 03.93335 2.0050.050 00.025 00.025 0p根據(jù)上表數(shù)據(jù)，寫(xiě)出容器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： _，判斷p (用“”、“”或“”填空)3.93 Pa。計(jì)算反應(yīng)體系在200 時(shí)的平衡常數(shù)Kp (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓總壓體積分?jǐn)?shù))。 答案 解析 活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa200 2.0000.040 00.030 00.030 03.93335 2.0050.050 00.025 00.025 0p1 L恒容密閉容

21、器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，從不同溫度下測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強(qiáng)數(shù)據(jù)可以看出：n(C)n(NO)n(A)n(B)1211，所以可以推斷出生成的A、B兩種氣體為N2和CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2NON2CO2。該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp ，200 時(shí)的平衡常數(shù)，容器的體積為1 L，平衡分壓之比等于平衡濃度之比，帶入表中數(shù)據(jù)計(jì)算得Kp 。Kp含義：在化學(xué)平衡體系中，各氣體物質(zhì)的分壓替代濃度，計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)。單位與表達(dá)式有關(guān)。計(jì)算技巧：第一步，根據(jù)“三段式”法計(jì)算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度；第二步

22、，計(jì)算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)；第三步，根據(jù)分壓計(jì)算分式求出各氣體物質(zhì)的分壓，某氣體的分壓氣體總壓強(qiáng)該氣體的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))；第四步，根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算公式代入計(jì)算。例如，N2(g)3H2(g)2NH3(g)，壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp。方法技巧方法技巧微專題26化學(xué)反應(yīng)原理在物質(zhì)制備中的應(yīng)用在2017最新考試大綱中明確提出：了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。所以在全國(guó)新課標(biāo)卷以及各省市高考卷中均有所涉及，且具有一定的難度，屬于難點(diǎn)拉分型題目，做該類題目應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：1.化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則(1

23、)從化學(xué)反應(yīng)速率分析，既不能過(guò)快，又不能太慢。(2)從化學(xué)平衡移動(dòng)分析，既要注意外界條件對(duì)速率和平衡影響的一致性，又要注意二者影響的矛盾性。(3)從原料的利用率分析，增加易得廉價(jià)原料，提高難得高價(jià)原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本。(4)從實(shí)際生產(chǎn)能力分析，如設(shè)備承受高溫、高壓能力等。(5)注意催化劑的活性對(duì)溫度的限制。2.平衡類問(wèn)題需綜合考慮的幾個(gè)方面平衡類問(wèn)題需綜合考慮的幾個(gè)方面(1)原料的來(lái)源、除雜，尤其考慮雜質(zhì)對(duì)平衡的影響。(2)原料的循環(huán)利用。(3)產(chǎn)物的污染處理。(4)產(chǎn)物的酸堿性對(duì)反應(yīng)的影響。(5)氣體產(chǎn)物的壓強(qiáng)對(duì)平衡造成的影響。(6)改變外界條件對(duì)多平衡體系的影響。題組一平衡原理對(duì)

24、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的理論指導(dǎo)題組一平衡原理對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的理論指導(dǎo)1.化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。(1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0()如下圖所示，反應(yīng)()在石英真空管中進(jìn)行，先在溫度為T(mén)2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時(shí)間后，在溫度為T(mén)1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1 T2(填“”、“”或“”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是 。專題訓(xùn)練專題訓(xùn)練 答案 解析I2由題意知，未提純的TaS2粉末變成純凈TaS2晶體，要經(jīng)過(guò)兩步轉(zhuǎn)化：TaS22I2=TaI4S2，TaI4S2=TaS22

25、I2，即反應(yīng)()先在溫度T2端正向進(jìn)行，后在溫度T1端逆向進(jìn)行，反應(yīng)()的H大于0，因此溫度T1小于T2，該過(guò)程中循環(huán)使用的物質(zhì)是I2。(2)CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)H 0(填“”或“”)。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250 、1.3104 kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是 。 在1.3104 kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大，同時(shí)生產(chǎn)成本增加，得不償失 答案 解析從圖像來(lái)看，隨著溫度的升高，CO的轉(zhuǎn)化率變小，使H0，綜合溫度、壓強(qiáng)對(duì)CO轉(zhuǎn)化率的影響來(lái)看，在題給壓強(qiáng)下，CO的

26、轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大，不必再增大壓強(qiáng)。2.如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2是當(dāng)前科學(xué)家研究的重要課題。(1)科學(xué)家用H2和CO2生產(chǎn)甲醇燃料。為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：某溫度下，在容積為2 L的密閉容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2，在一定條件下反應(yīng)，測(cè)得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。從反應(yīng)開(kāi)始到3 min時(shí)，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2) 。0.25 molL1min1 答案 解析從反應(yīng)開(kāi)始到3 min時(shí)，v(CO2)(1.00 mol0.5 mol)(2 L3 min) molL1min1，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程

27、式：CO23H2CH3OHH2O，化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于化學(xué)反應(yīng)速率之比，則v(H2)0.25 molL1min1。下列措施中一定能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是 。A.在原容器中再充入1 mol CO2B.在原容器中再充入1 mol H2C.在原容器中充入1 mol HeD.使用更有效的催化劑E.縮小容器的容積F.將水蒸氣從體系中分離出BEF 答案 解析在原容器中再充入1 mol H2，平衡右移；縮小容器的容積，壓強(qiáng)增大，平衡右移；將水蒸氣從體系中分離出，減小了水蒸氣的濃度，平衡右移。(2)科學(xué)家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應(yīng)生成乙醇燃料，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2CO2(g)6H2(g)CH3CH

28、2OH(g)3H2O(g)Ha kJmol1，在一定壓強(qiáng)下，測(cè)得該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題。 溫度(K)CO2轉(zhuǎn)化率(%)n(H2)/n(CO2)500 600 700 8001.545332012260432815383623722上述反應(yīng)的a 0(填“大于”或“小于”)。小于上述反應(yīng)中，升高溫度，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，a0。 答案 解析恒溫下，向反應(yīng)體系中加入固體催化劑，則反應(yīng)產(chǎn)生的熱量 (填“增大”、“減小”或“不變”)。不變恒溫下，向反應(yīng)體系中加入固體催化劑，催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不變。 答案 解析增大 的

29、值，則生成乙醇的物質(zhì)的量 (填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”)。 答案不能確定題組二化工生產(chǎn)中蘊(yùn)含化學(xué)原理的分析題組二化工生產(chǎn)中蘊(yùn)含化學(xué)原理的分析3.合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)原理為N2(g)3H2(g)2NH3 (g)H92.4 kJmol1，一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)易流程圖如下：(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收，產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣，得到單質(zhì)硫并使吸收液再生，寫(xiě)出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 答案 解析(2)步驟中制氫氣原理如下：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2

30、(g)H2(g)H41.2 kJmol1對(duì)于反應(yīng)，一定可以提高平衡體系中H2百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是 (填字母)。a.升高溫度 b.增大水蒸氣濃度c.加入催化劑 d.降低壓強(qiáng)利用反應(yīng)，將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，可提高H2產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng)，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體，則CO轉(zhuǎn)化率為 。 答案 解析a90%反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，將會(huì)增加H2的含量，同時(shí)提高反應(yīng)速率；增大水蒸氣的濃度，會(huì)提高反應(yīng)速率，但H2的含量會(huì)降低；加入催化劑，不會(huì)引起H2含量的改變；降低壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減小；故a正確。設(shè)C

31、O反應(yīng)掉n mol。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 投入量/mol 0.2 0 0.8變化量/mol n n n最終量/mol 0.2n n 0.8n則：0.2nn0.8n1.18解得：n0.18CO的轉(zhuǎn)化率為 100%90%。(3)圖1表示500 、60.0 MPa條件下，原料氣投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù)： 。 答案 解析14.5%設(shè)投入N2和H2的物質(zhì)的量分別是1 mol、3 mol，平衡時(shí)N2反應(yīng)掉m mol。 N23H2 2NH3起始量/mol 1 3 0變化量/mol m 3m 2m平衡量/mol 1m 33m 2m根據(jù)題

32、意： 42%，解得m0.59，所以平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)為 100%14.5%。(4)依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響，在圖2坐標(biāo)中，畫(huà)出一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開(kāi)始，隨溫度不斷升高，NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。 答案 解析通入原料氣，反應(yīng)開(kāi)始，氨氣的量增加，因?yàn)楹铣砂笔且粋€(gè)放熱反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到平衡后溫度升高，氨氣的含量將減小。所以圖像為(5)上述流程圖中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號(hào)) 。簡(jiǎn)述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法： 。 答案 解析壓；分離液氨后，未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用對(duì)原料氣加從流程圖看，反應(yīng)放出的能量得到充分利用是在熱交換器中。提高合成氨原料轉(zhuǎn)

33、化率的方法是將未反應(yīng)的原料重新送回反應(yīng)器中循環(huán)使用、對(duì)原料氣加壓。考能提升探究高考探究高考 明確考向明確考向1.2016全國(guó)卷，27(2)元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3(藍(lán)紫色)、Cr(OH) (綠色)、Cr2O (橙紅色)、CrO (黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體，回答下列問(wèn)題：(2)CrO 和Cr2O 在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下，初始濃度為1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O )隨c(H)的變化如圖所示。 答案 解析用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)： 。123123由圖可知，溶液酸性增大，CrO 的平衡轉(zhuǎn)化率 (填“增大”“減小”或

34、“不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出該 轉(zhuǎn) 化 反 應(yīng) 的 平 衡 常 數(shù)為 。 答案 解析增大1.01014由圖中A點(diǎn)數(shù)據(jù)，可知：c(Cr2O )0.25 molL1、c(H)1.0107 molL1，則進(jìn)一步可知c(CrO )1.0 molL120.25 molL10.5 molL1，根據(jù)平衡常數(shù)的定義可計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.01014；123升高溫度，溶液中CrO 的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的H 0(填“大于”“小于”或“等于”)。 答案 解析升高溫度，溶液中CrO 的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即該反應(yīng)的H小于0。小于1232.2016全國(guó)卷，27(

35、2)(3)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，回答下列問(wèn)題：(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣，反應(yīng)溫度323 K，NaClO2溶液濃度為5103 molL1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。離子SOSONONOClc/ molL18.351046.871061.51041.21053.4103123寫(xiě)出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式：。增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率 (填“提高”、“不變”或“降低”)。 答案 解析提高亞氯酸鈉具有氧化性，可將NO氣體氧化為NO ，則NaClO2溶液

36、脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為4NO3ClO 4OH=4NO 3Cl2H2O。該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，有利于反應(yīng)向消耗NO的方向進(jìn)行，所以增大壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率提高；123隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸 (填“增大”、“不變”或“減小”)。 答案 解析減小脫硝反應(yīng)消耗OH，故隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸減??；由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，脫硫反應(yīng)速率 脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是 。大于解度較低(或脫硝反應(yīng)活化能較高)NO溶 答案 解析根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中SO 的濃度最大，說(shuō)明脫硫

37、反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。原因除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。123(3)在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pe如圖所示。由圖分析可知，反應(yīng)溫度升高，脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均 (填“增大”、“不變”或“減小”)。減小 答案 解析由圖分析可知，溫度升高，SO2或NO平衡分壓的負(fù)對(duì)數(shù)均減小，說(shuō)明升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，因此脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均減??；123反應(yīng) 的平衡常數(shù)K表達(dá)式為。 答案 解析1233.2015全國(guó)卷，28(4)Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)I2(g)在71

38、6 K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表： 答案 解析t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為 。123123上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為 (以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t40 min時(shí)，v正 min1。 答案 解析k正/K1.95103到達(dá)平衡時(shí)，v正v逆，即k正x2(HI)k逆x(H

39、2)x(I2)，k逆k正 k正/K，在t40 min時(shí)，x(HI)0.85，v正k正x2(HI)0.002 7 min1(0.85)21.95103 min1。123由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為 (填字母)。 答案 解析A點(diǎn)、E點(diǎn)123123原平衡時(shí)，x(HI)為0.784，x(H2)為0.108，二者圖中縱坐標(biāo)均約為1.6(因?yàn)槠胶鈺r(shí)v正v逆)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)在1.6上面， 升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，x(HI)減小(A點(diǎn)符合)，x(H2)增大(E點(diǎn)符合)。課時(shí)作業(yè)1

40、.(2016邢臺(tái)期末)只改變一個(gè)影響化學(xué)平衡的因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述不正確的是A.K值不變，平衡可能移動(dòng)B.平衡向右移動(dòng)時(shí)，K值不一定變化C.K值有變化，平衡一定移動(dòng)D.相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大2倍，K值也增大 兩倍 答案 解析1234567891011121314因改變壓強(qiáng)或濃度引起化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)，K值不變，A項(xiàng)和B項(xiàng)均正確；K值只與溫度有關(guān)，K值發(fā)生了變化，說(shuō)明體系的溫度改變，則平衡一定移動(dòng)，C項(xiàng)正確；相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大2倍，K值應(yīng)該變?yōu)?，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345678910111213142.(2016大連重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)一

41、定溫度下，在一個(gè)容積為1 L的密閉容器中，充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，發(fā)生反應(yīng)H2(g)I2(g)2HI(g)，經(jīng)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，生成的HI(g)占?xì)怏w體積的50%，該溫度下，在另一個(gè)容積為2 L的密閉容器中充入1 mol HI(g)發(fā)生反應(yīng)HI(g) H2(g) I2(g)，則下列判斷正確的是A.后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為1B.后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.5C.后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，H2的平衡濃度為0.25 molL1D.后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，HI(g)的平衡濃度0.5 molL1 答案 解析1234567891011121314123456789101112131411222

42、2(H )(I )(HI)ccc11220.52xxx3.(2016北京朝陽(yáng)區(qū)高三統(tǒng)考)活性炭可處理大氣污染物NO，反應(yīng)原理：C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)。T 時(shí)，在2 L密閉容器中加入0.100 mol NO和2.030 mol活性炭(無(wú)雜質(zhì))，平衡時(shí)活性炭物質(zhì)的量是2.000 mol。下列說(shuō)法不合理的是A.該溫度下的平衡常數(shù)：KB.達(dá)到平衡時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率是60%C.3 min末達(dá)到平衡，則v(NO)0.01 molL1min1D.升高溫度有利于活性炭處理更多的污染物NO 答案 解析1234567891011121314利用三段式分析。 C(s)2NO(g)N2(g)CO2(

43、g)起始物質(zhì)的量(mol) 2.030 0.100 0 0轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol) 0.030 0.060 0.030 0.030平衡物質(zhì)的量(mol) 2.000 0.04 0.030 0.030平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度：c(NO)0.02 molL1，c(N2)0.015 molL1，c(CO2)0.015 molL1。A項(xiàng)，該溫度下的平衡常數(shù)：K ，正確；1234567891011121314D項(xiàng)，不知道反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，無(wú)法確定溫度對(duì)該反應(yīng)限度的影響，錯(cuò)誤。12345678910111213144.(2015天津理綜，6)某溫度下，在2 L的密閉容器中，加入1 mol X(g)和2

44、mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)：X(g)mY(g)3Z(g)平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g)，再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是A.m2B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11D.第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0.4 molL1 答案 解析1234567891011121314A項(xiàng)，由題意可知兩種條件下X、Y、Z的初始物質(zhì)的量不同，而最終平衡狀態(tài)相同，則兩種條件下建立的平衡為溫度、容積不變時(shí)的等效平衡，故滿足反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)計(jì)量數(shù)之和相等，則1m3，m2，正確；B項(xiàng)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，正確；C

45、項(xiàng)，X、Y 的初始物質(zhì)的量之比為12，根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的X、Y的物質(zhì)的量之比也為12，故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11，正確；D項(xiàng)，由方程式可知該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，所以第二次平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為4 mol，則Z的物質(zhì)的量為4 mol10%0.4 mol，Z的濃度為0.4 mol2 L0.2 molL1，錯(cuò)誤。12345678910111213145.(2015四川理綜，7)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)CO2(g)2CO(g)，平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如右圖所示：已知：氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)體積分?jǐn)?shù)。下列說(shuō)法正確的

46、是A.550 時(shí)，若充入惰性氣體，v正、v逆 均減小，平衡不移動(dòng)B.650 時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0 %C.T 時(shí)，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D.925 時(shí)，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp24.0p總 答案 解析1234567891011121314A項(xiàng)，C(s)CO2(g)2CO(g)的正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，由于反應(yīng)容器為體積可變的恒壓密閉容器，充入惰性氣體容器體積擴(kuò)大，對(duì)反應(yīng)體系相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，故v正、v逆均減小，平衡正向移動(dòng)，錯(cuò)誤；1234567891011121314B項(xiàng)，由圖可知，650 時(shí)，若設(shè)起始時(shí)CO2的體積為1 L

47、，平衡時(shí)CO2消耗的體積為x，則C(s)CO2(s)2CO(g)V(始) 1 0V(變) x 2xV(平) 1x 2x 100%40.0%，x0.25 L，CO2的轉(zhuǎn)化率為25%，正確；1234567891011121314C項(xiàng)，由圖可知，T 時(shí)平衡體系中CO和CO2的體積分?jǐn)?shù)均為50%，故若恒壓時(shí)充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，925 時(shí)，CO的平衡分壓p(CO)p總96.0%，CO2的平衡分壓p(CO2)p總4%，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知 錯(cuò)誤。12345678910111213146.(2017河南信陽(yáng)監(jiān)測(cè))加熱N2O5，依次發(fā)生的分解反應(yīng)為N2O5(g)N

48、2O3(g)O2(g)，N2O3(g)N2O(g)O2(g)。在2 L密閉容器中充入8 mol N2O5，加熱到t ，達(dá)到平衡狀態(tài)后O2為9 mol，N2O3為3.4 mol，則t 時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為A.8.5 B.9.6C.10.2 D.10.7 答案 解析1234567891011121314 N2O5N2O3O2N2O3N2OO2n(始)/mol 8 0 0 a 0 an(變)/mol a a a b b bn(平)/mol 8a a a ab b ab有ab9，ab3.4，得a6.2 mol，b2.8 mol，平衡時(shí)c(N2O5)0.9 molL1，c(N2O3)1.7 molL1，c

49、(O2)4.5 molL1，反應(yīng)的 K 8.5。1234567891011121314A.4 s時(shí)容器內(nèi)c(Y)0.76 molL1B.830 達(dá)平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為80%C.反應(yīng)達(dá)平衡后，升高溫度，平衡正向移動(dòng)D.1 200 時(shí)反應(yīng)R(g)Q(g)X(g)Y(g)的平衡常數(shù)K0.47.(2016安徽省“學(xué)普”聯(lián)考)已知反應(yīng)X(g)Y(g)R(g)Q(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表。830 時(shí)，向一個(gè)2 L的密閉容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反應(yīng)初始4 s內(nèi)v(X)0.005 molL1s1。下列說(shuō)法正確的是 答案 解析溫度/7008008301 0001 200平衡常數(shù)

50、1.71.11.00.60.41234567891011121314反應(yīng)初始4 s內(nèi)X的平均反應(yīng)速率v(X)0.005 molL1s1，根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可知v(Y)v(X)0.005 molL1s1，則4 s內(nèi)c(Y)0.005 molL1s14 s0.02 molL1，Y的起始濃度為 0.4 molL1，故4 s時(shí)c(Y)0.4 molL10.02 molL10.38 molL1，A錯(cuò)誤；1234567891011121314設(shè)平衡時(shí)A的濃度變化量為x molL1，則：X(g)Y(g)R(g)Q(g)開(kāi)始(molL1) 0.1 0.4 0 0變化(molL1) x x x x

51、平衡(molL1) 0.1x 0.4x x x故 1.0，解得x0.08，所以平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為 100%80%，B正確；1234567891011121314由表格可知，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，C錯(cuò)誤；1200 時(shí)反應(yīng)X(g)Y(g)R(g)Q(g)的平衡常數(shù)值為0.4，所以1200 時(shí)反應(yīng)R(g)Q(g)X(g)Y(g)的平衡常數(shù)的值為 2.5，D錯(cuò)誤。12345678910111213148.(2016湖南十三校一聯(lián))在某溫度T 時(shí)，將N2O4、NO2分別充入兩個(gè)各為1 L的密閉容器中。反應(yīng)過(guò)程中濃度變化如下：2NO2(g)N2O4(g)H0容器物質(zhì)起始濃度/molL1

52、平衡濃度/molL1N2O40.1000.040NO200.120N2O400.014 2NO20.1000.071 61234567891011121314下列說(shuō)法不正確的是A.平衡時(shí)，、中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(N2O4)(NO2)B.平衡后，升高相同溫度，以N2O4表示的反應(yīng)速率v()v()C.平衡時(shí)，、中上述正反應(yīng)的平衡常數(shù)K()K()D.平衡后，升高溫度，、中氣體顏色都將加深 答案 解析1234567891011121314中，(N2O4)(0.100 molL10.040 molL1)0.100 molL10.6，中(NO2)(0.100 molL10.071 6 molL1)0.100

53、molL10.284，故、中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(N2O4)(NO2)，A正確；由表格數(shù)據(jù)可知，平衡時(shí)c(N2O4)：，故以N2O4表示反應(yīng)速率v()v()，升高相同溫度，以N2O4表示的反應(yīng)速率v()v()，B錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度相同，平衡常數(shù)相同，故K()K()，C正確；因?yàn)?NO2N2O4(g)H0，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，NO2濃度增大，顏色變深，D正確。12345678910111213149.(2017吉林質(zhì)檢)在一定條件下，將3 mol A和1 mol B兩種氣體混合于固定容積為2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。2 min末該反應(yīng)達(dá)到

54、平衡，生成0.8 mol D，并測(cè)得C的濃度為0.2 molL1。下列判斷錯(cuò)誤的是A.平衡常數(shù)約為0.3B.B的轉(zhuǎn)化率為40%C.A的平均反應(yīng)速率為0.3 molL1min1D.若混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量不變則表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 答案 解析1234567891011121314平衡時(shí)生成的C的物質(zhì)的量為0.2 molL12 L0.4 mol，物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故0.4 mol0.8 molx2，解得x1，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算平衡濃度； 3A(g)B(g)C(g)2D(g)起始量(molL1) 1.5 0.5 0 0變化量(molL1) 0.6 0.2 0.2 0.4平衡量

55、(molL1) 0.9 0.3 0.2 0.4K 0.146，A錯(cuò)誤；12345678910111213142 min末該反應(yīng)達(dá)到平衡，生成0.8 mol D，由方程式3A(g)B(g)xC(g)2D(g)可知，參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量為0.8 mol 0.4 mol，故B的轉(zhuǎn)化率為 100%40%，B正確；2 min內(nèi)生成0.8 mol D，故2 min內(nèi)D的反應(yīng)速率v(D) 0.2 molL1min1，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v(A) v(D) 0.2 molL1min10.3 molL1min1，C正確；1234567891011121314因?yàn)樵摲磻?yīng)前后氣體體積變小，而反應(yīng)前后氣體

56、質(zhì)量守恒，所以相對(duì)分子質(zhì)量在反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中是變化的，當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)則說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D正確。123456789101112131410.(2016北京石景山區(qū)統(tǒng)一測(cè)試)高爐煉鐵的主要反應(yīng)為CO(g) Fe2O3(s)CO2(g) Fe(s)，已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：溫度/1 0001 1501 300平衡常數(shù)4.03.73.5下列說(shuō)法正確的是A.增加Fe2O3固體可以提高CO的轉(zhuǎn)化率B.該反應(yīng)的H0C.減小容器體積既能提高反應(yīng)速率又能提高平衡轉(zhuǎn)化率D.容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí)，不能標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 答案 解析1234567891011121314Fe2O3是固體，增加

57、固體的量平衡不移動(dòng)，不會(huì)提高CO的轉(zhuǎn)化率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)，升高溫度，K值減小，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則H0，B項(xiàng)正確；該反應(yīng)是氣體體積不發(fā)生變化的可逆反應(yīng)，減小容器的體積，平衡不移動(dòng)，所以不會(huì)提高平衡轉(zhuǎn)化率，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù) ，體積不變，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體的質(zhì)量發(fā)生變化，即氣體的密度發(fā)生變化，當(dāng)氣體密度恒定時(shí)，標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。123456789101112131411.實(shí)驗(yàn)室制取甲酸乙酯的反應(yīng)： 反應(yīng)在該條件下進(jìn)行時(shí)各物質(zhì)的濃度(molL1)隨時(shí)間的變化如下表：時(shí)間(min)HCOOHCH3CH2OHHCOOCH2CH3H2O00.30.700.3100.23ab

58、c200.20.60.10.4有關(guān)物質(zhì)在101.3 kPa時(shí)沸點(diǎn)如下： HCOOHCH3CH2OHHCOOCH2CH3H2O沸點(diǎn)/10178.5541001234567891011121314該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)為K ，有關(guān)下列敘述不正確的是A.由題給條件不能判斷出K值隨溫度變化是增大還是減小B.表中a應(yīng)該等于0.63 molL1C.已知50 下，K ，可由此判斷出20 min時(shí)反應(yīng)還未達(dá)到平衡D.在起始濃度相同的情況下，要提高產(chǎn)率可采取的措施是適當(dāng)升高溫度 將甲酸乙酯蒸出 答案 解析1234567891011121314A項(xiàng)，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，題干中沒(méi)有溫度和此反應(yīng)是放熱反應(yīng)還

59、是吸熱反應(yīng)，因此不能判斷K值隨溫度變化是增大還是減小，正確；B項(xiàng)，010 min時(shí)，消耗HCOOH的物質(zhì)的量濃度為0.07 molL1，則消耗CH3CH2OH的濃度為0.07 molL1，a(0.70.07)molL10.63 molL1，b0.07 molL1，c0.37 molL1，正確；C項(xiàng)50 下，四種物質(zhì)的狀態(tài)不是氣態(tài)，不能計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，蒸出甲酸乙酯，減少生成物的濃度，促使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，產(chǎn)率提高，正確。123456789101112131412.(2016淄博高三摸底)工業(yè)合成氨反應(yīng)為N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，對(duì)其研究如下：(1)已知HH鍵的鍵能

60、為436 kJmol1，NH鍵的鍵能為391 kJmol1，NN鍵的鍵能是945.6 kJmol1，則上述反應(yīng)的H 。 答案 解析92.4 kJmol1根據(jù)HE(反應(yīng)物的總鍵能)E(生成物的總鍵能)，知H945.6 kJmol1436 kJmol13391 kJmol1692.4 kJmol1。1234567891011121314(2)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為 。若反應(yīng)方程式改寫(xiě)為 N2(g) H2(g)NH3(g)，在該溫度下的平衡常數(shù)K1_(用K表示)。 答案 解析該反應(yīng)的平衡常數(shù)K ，K1 。12K3132222(NH )(N )(H )ccc1223322(NH )(N )(H

61、 )ccc12K1234567891011121314(3)在773 K時(shí)，分別將2 mol N2和6 mol H2充入一個(gè)固定容積為1 L的密閉容器中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體混合物中n(H2)、n(NH3)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：t/min051015202530n(H2)/mol6.004.503.603.303.033.003.00n(NH3)/mol01.001.601.801.982.002.00該溫度下，若向同容積的另一容器中投入的N2、H2、NH3的濃度分別為3 molL1、3 molL1、3 molL1，則此時(shí)v正 (填“大于”、“小于”或“等于”)v逆。 答案 解析大于123

62、4567891011121314該溫度下，25 min時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，平衡時(shí)c(N2)1 molL1、c(H2)3 molL1、c(NH3)2 molL1，則K 。在該溫度下，若向同容積的另一容器中投入的N2、H2和NH3的濃度均為3 molL1，則Q K，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故v正大于v逆；1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121213131414由上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到“濃度時(shí)間”的關(guān)系可用下圖中的曲線表示，表示c(N2)t的曲線是 。在此溫度下，若起始充入4 mol N2和12 mol H2，則反應(yīng)剛達(dá)到平衡時(shí)，表示c(H2)t的曲線上相應(yīng)的點(diǎn)

63、為 。 答案 解析乙B1234567891011121314起始充入4 mol N2和12 mol H2，相當(dāng)于將充入2 mol N2和6 mol H2的兩個(gè)容器“壓縮”為一個(gè)容器，假設(shè)平衡不移動(dòng)，則平衡時(shí)c(H2)6 molL1，而“壓縮”后壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動(dòng)，故平衡時(shí)3 molL1c(H2)6 molL1，且達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，故對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為B。123456789101112131413.(2016河南信陽(yáng)監(jiān)測(cè)).氮的固定是幾百年來(lái)科學(xué)家一直研究的課題。(1)下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分化學(xué)平衡常數(shù)K的值。反應(yīng)大氣固氮N2(g)O2(g)2NO(g)工業(yè)固氮

64、N2(g)3H2(g)2NH3(g)溫度/272 00025400450平衡常數(shù)K3.8410310.151080.5070.152分析數(shù)據(jù)可知：大氣固氮反應(yīng)屬于 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。吸熱 答案 解析1234567891011121314由表中數(shù)據(jù)可知隨溫度從27升高到2 000 ，K值增大，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；1234567891011121314分析數(shù)據(jù)可知：人類不適合大規(guī)模模擬大氣固氮的原因： 。大氣固氮的K值小，轉(zhuǎn)化率低。 答案 解析K值小，正向進(jìn)行的程度小(或轉(zhuǎn)化率低)，不適合大規(guī)模生產(chǎn)1234567891011121314(2)工業(yè)固氮反應(yīng)中，

65、在其他條件相同時(shí)，分別測(cè)定N2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下隨溫度變化的曲線，下圖所示的圖示中，正確的是 (填“A”或“B”)；比較p1、p2的大小關(guān)系： 。 答案 解析Ap2p11234567891011121314工業(yè)固氮，隨溫度升高，K值減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，N2的轉(zhuǎn)化率降低，所以A正確。取相同的溫度，p1p2，N2的轉(zhuǎn)化率升高，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，說(shuō)明壓強(qiáng)增大，p2p1。1234567891011121314.目前工業(yè)合成氨的原理是N2(g)3H2(g)2NH3(g)。(3)在一定溫度下，將1 mol N2和3 mol H2混合置于體積不

66、變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得氣體總物質(zhì)的量為2.8 mol。達(dá)平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率1 。已知平衡時(shí)，容器壓強(qiáng)為8 MPa，則平衡常Kp (用平衡分壓代替濃度計(jì)算，分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。 答案 解析60%1234567891011121314N2 3H22NH3n(始)/mol 1 3 0n(變)/mol a 3a 2an(平)/mol 1a 33a 2a有(1a)(33a)2a2.8，a0.6 mol，H2的轉(zhuǎn)化率為60%，N2的平衡分壓為 8 MPa、H2、NH3的平衡分壓均為 8 MPa，Kp 。123456789101112131414.(2016煙臺(tái)高三一模)研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理，對(duì)于消除對(duì)環(huán)境的污染有重要意義。升高溫度絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)速率增大，但是2NO(g)O2(g)2NO2(g)的速率卻隨著溫度的升高而減小。某化學(xué)小組為研究該特殊現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)原因，查閱資料知2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步：2NO(g)N2O2(快)v1正k1正c2(NO)v1逆k1逆c(N2O2)H10N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(慢)v2正k2正c(N