2019-2020年高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第3講 化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版.doc

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2019-2020年高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第3講 化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版 [考綱要求]　1.理解化學(xué)平衡常數(shù)的定義并能進(jìn)行簡單計(jì)算。2.了解化學(xué)反應(yīng)的方向與化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變的關(guān)系。3.掌握化學(xué)反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)，能夠利用化學(xué)反應(yīng)的焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。 考點(diǎn)一　化學(xué)平衡常數(shù) 1．概念 在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，用符號K表示。 2．表達(dá)式 對于反應(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)。 3．意義 (1)K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。 (2)K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(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)。 深度思考 1．對于給定反應(yīng)，正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)一樣嗎？是什么關(guān)系？ 答案　正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不一樣，互為倒數(shù)關(guān)系。 2．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)是增大還是減少？ 答案　溫度升高化學(xué)平衡常數(shù)的變化要視反應(yīng)而定，若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則溫度升高K值增大，反之則減小。 3．對于一個可逆反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)擴(kuò)大或縮小，化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是否改變？是什么關(guān)系？轉(zhuǎn)化率是否相同？試舉例說明。 答案　對于一個可逆反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)不一樣，化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式也就不一樣，但對應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相同。例如： (1)aA(g)＋bB(g)cC(g)　K1＝ (2)naA(g)＋nbB(g)ncC(g) K2＝＝K或K1＝ 無論(1)還是(2)，A或B的轉(zhuǎn)化率是相同的。 題組一　化學(xué)平衡常數(shù)及其影響因素 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(yīng)達(dá)到平衡，此時測得碘蒸氣的濃度為0.020 molL－1。涉及的反應(yīng)可以用下面的兩個化學(xué)方程式表示： ①H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g) ②2H2(g)＋2I2(g)4HI(g) 下列說法正確的是 (　　) A．反應(yīng)速率用HI表示時，v(HI)＝0.008 molL－1min－1 B．兩個化學(xué)方程式的意義相同，但其平衡常數(shù)表達(dá)式不同，不過計(jì)算所得數(shù)值相同 C．氫氣在兩個反應(yīng)方程式中的轉(zhuǎn)化率不同 D．第二個反應(yīng)中，增大壓強(qiáng)平衡向生成HI的方向移動 答案　A 解析　　　　H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g) 初始濃度 (molL－1) 0.100 0.100 0 平衡濃度 (molL－1) 0.020 0.020 0.160 轉(zhuǎn)化濃度 (molL－1) 0.080 0.080 0.160 所以，v(HI)＝0.160 molL－120 min＝0.008 molL－1min－1，A正確；K①＝＝64，而K②＝＝K＝642＝4 096，故選項(xiàng)B錯；兩個化學(xué)方程式表示的是一個反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡時，氫氣的濃度相同，故其轉(zhuǎn)化率相同，C錯；兩個反應(yīng)相同，只是表達(dá)形式不同，壓強(qiáng)的改變對平衡的移動沒有影響，D錯。 2．已知反應(yīng)①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反應(yīng)②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2，該溫度下反應(yīng)③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是 (　　) A．反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1＝ B．反應(yīng)③的平衡常數(shù)K＝ C．對于反應(yīng)③，恒容時，溫度升高，H2濃度減小，則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎? D．對于反應(yīng)③，恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小 答案　B 解析　在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時，純固體不能表示在平衡常數(shù)表達(dá)式中，A錯誤；由于反應(yīng)③＝反應(yīng)①－反應(yīng)②，因此平衡常數(shù)K＝，B正確；反應(yīng)③中，溫度升高，H2濃度減小，則平衡左移，即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此ΔH<0，C錯誤；對于反應(yīng)③，在恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，如充入惰性氣體，則平衡不移動，H2的濃度不變，D錯誤。 題組二　由化學(xué)平衡常數(shù)判斷化學(xué)平衡移動的方向 3．已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)　ΔH>0，請回答下列問題： (1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝1 molL－1，c(N)＝2.4 molL－1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時N的轉(zhuǎn)化率為________； (2)若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)； (3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝4 molL－1，c(N)＝a molL－1；達(dá)到平衡后，c(P)＝2 molL－1，a＝________； (4)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為c(M)＝c(N)＝b molL－1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為________。 答案　(1)25%　(2)增大　(3)6　(4)41% 解析　(1)　 M(g)　?。　(g)　P(g)＋　Q(g) 始態(tài)molL－1 1 2.4 0 0 變化量molL－1 160% 160% 因此N的轉(zhuǎn)化率為100%＝25%。 (2)由于該反應(yīng)的ΔH>0，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。 (3)根據(jù)(1)可求出各平衡濃度： c(M)＝0.4 molL－1　c(N)＝1.8 molL－1 c(P)＝0.6 molL－1　c(Q)＝0.6 molL－1 因此化學(xué)平衡常數(shù)K＝ ＝＝ 由于溫度不變，因此K不變，達(dá)到平衡后 c(P)＝2 molL－1　c(Q)＝2 molL－1 c(M)＝2 molL－1　c(N)＝(a－2)molL－1 K＝＝＝ 解得a＝6。 (4)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(1－x)molL－1　c(N)＝b(1－x)molL－1 c(P)＝bx molL－1　c(Q)＝bx molL－1 K＝＝＝ 解得x≈41%。 4．在體積為1 L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)，化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表： T/℃ 700 800 850 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列問題： (1)升高溫度，化學(xué)平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動。 (2)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。 A．c(CO2)＝c(CO) B．K不變 C．容器中的壓強(qiáng)不變 D．v正(H2)＝v正(CO2) E．c(H2)保持不變 (3)若某溫度下，平衡濃度符合下列關(guān)系：c(CO2)c(H2)＝c(CO)c(H2O)，此時的溫度為__________；在此溫度下，若該容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，則此時反應(yīng)所處的狀態(tài)為____________(填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行中”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中”或“平衡狀態(tài)”)。 答案　(1)正反應(yīng)　(2)E (3)850 ℃　向正反應(yīng)方向進(jìn)行中 解析　(1)由表格數(shù)據(jù)可得，隨著溫度升高，平衡常數(shù)增大，說明化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動；(2)A項(xiàng)，達(dá)到平衡時c(CO2)不一定等于c(CO)，反之相等時也不一定處于平衡狀態(tài)；B項(xiàng)，溫度不變K不變，不正確；C項(xiàng)，此反應(yīng)不論是否平衡，壓強(qiáng)均不改變，故不正確；D項(xiàng)，v正(CO2)與v正(H2)表示的反應(yīng)方向一致，故不能判斷是否達(dá)到平衡；E項(xiàng)，達(dá)到平衡時，各種反應(yīng)物、生成物的濃度保持不變。(3)由c(CO2)c(H2)＝c(CO)c(H2O)，則計(jì)算出K＝1.0，即此時溫度為850 ℃，此溫度下＝＝0.94<1.0，故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行中。 　借助平衡常數(shù)可以判斷一個化 學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 對于可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定溫度下的任意時刻，反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系： ＝Qc，稱為濃度商。 Qc考點(diǎn)二　有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算 【思路梳理】 1．分析三個量：即起始量、變化量、平衡量。 2．明確三個關(guān)系： (1)對于同一反應(yīng)物，起始量－變化量＝平衡量。 (2)對于同一生成物，起始量＋變化量＝平衡量。 (3)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．計(jì)算方法：三段式法 化學(xué)平衡計(jì)算模式：對以下反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b，達(dá)到平衡后，A的消耗量為mx，容器容積為V L。 　　　　 mA(g)　＋　nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始(mol) a b 0 0 變化(mol) mx nx px qx 平衡(mol) a－mx b－nx px qx 則有：(1)K＝ (2)c平(A)＝ (molL－1)。 (3)α(A)平＝100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。 (4)φ(A)＝100%。 (5)＝。 (6)(混)＝(gL－1)。 (7)＝(gmol－1)。 題組一　有關(guān)轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率等的基本計(jì)算 1．在100 ℃時，把0.5 mol N2O4通入體積為5 L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2 s時，NO2的濃度為0.02 molL－1。在60 s時，體系已達(dá)平衡，此時容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時的1.6倍。下列說法正確的是 (　　) A．前2 s以N2O4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.01 molL－1s－1 B．在2 s時體系內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時的1.1倍 C．在平衡時體系內(nèi)含N2O4 0.25 mol D．平衡時，N2O4的轉(zhuǎn)化率為40% 答案　B 解析　N2O4和NO2之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系： 　　　　 N2O4(g)　　　　2NO2(g) 起始(mol) 0.5 0 反應(yīng)(mol) 0.05 0.025 2s時(mol) 0.5－0.05 0.025 v(N2O4)＝＝0.005 molL－1s－1 氣體總的物質(zhì)的量為 0．5 mol－0.05 mol＋0.02 molL－15 L＝0.55 mol 2 s時的壓強(qiáng)與開始時壓強(qiáng)之比為p2s∶p始＝0.55∶0.5＝1.1∶1。 60 s達(dá)到平衡時，設(shè)有x mol N2O4反應(yīng)。則有 　　　　　　 N2O4(g)　　　　2NO2(g) 起始(mol) 0.5 0 反應(yīng)(mol) x 2x 平衡(mol) 0.5－x 2x 平衡時，氣體總的物質(zhì)的量為0.5 mol－x mol＋2x mol＝(0.5＋x)mol，所以有＝1.6，解得x＝0.3。 平衡體系中含0.2 mol N2O4，N2O4的轉(zhuǎn)化率為100 %＝60%。 2．某溫度下，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常數(shù)K＝9/4，該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始濃度如表所示： 起始濃度 甲 乙 丙 c(H2)/molL－1 0.010 0.020 0.020 c(CO2)/molL－1 0.010 0.010 0.020 下列判斷不正確的是 (　　) A．平衡時，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60% B．平衡時，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60% C．平衡時，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 molL－1 D．反應(yīng)開始時，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢 答案　C 解析　甲：　　 H2(g)　＋　CO2(g)H2O(g)＋CO(g) 起始量/molL－1 0.010 0.010 0 0 變化量/molL－1 x x x x 平衡量/molL－1 0.010－x 0.010－x x x K＝x2/(0.010－x)2＝9/4 解得x＝0.006 0 molL－1 c(H2)＝0.010－x＝c(CO2)＝0.004 0 molL－1 c(H2O)＝c(CO)＝0.006 0 molL－1 α(H2)＝0.006 0 molL－1/0.010 molL－1100%＝60%，又因乙組中H2的起始濃度大于甲組的，故乙組中的反應(yīng)相當(dāng)于在甲組平衡的基礎(chǔ)上再加入0.010 molL－1的H2，使平衡又繼續(xù)正向移動，導(dǎo)致乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%，因此A項(xiàng)正確；丙可看作是2個甲合并而成的，又因H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)是平衡不受壓強(qiáng)影響的反應(yīng)，故丙組達(dá)到平衡時，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變，僅各物質(zhì)的濃度是甲組達(dá)到平衡時各物質(zhì)濃度的2倍，所以B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤；由于甲、乙、丙組中，丙中各物質(zhì)的濃度最大，甲中各物質(zhì)的濃度最小，所以丙反應(yīng)速率最快，甲反應(yīng)速率最慢，故D項(xiàng)正確。 題組二　綜合應(yīng)用 3．煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。 已知CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表： 溫度/℃ 400 500 830 1 000 平衡常數(shù)K 10 9 1 0.6 試回答下列問題： (1)上述反應(yīng)的正反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。 (2)某溫度下，上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，正反應(yīng)速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)，容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (3)830 ℃時，在恒容反應(yīng)器中發(fā)生上述反應(yīng)，按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物，其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有______(選填字母) 投料 A B C D n(CO2)/mol 3 1 0 1 n(H2)/mol 2 1 0 1 n(CO)/mol 1 2 3 0.5 n(H2O)/mol 5 2 3 2 (4)在830 ℃時，在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)達(dá)到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率是__________。 答案　(1)放熱　(2)增大　增大　(3)BC　(4)60% 解析　(1)由表格可知，升溫，化學(xué)平衡常數(shù)減小，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 (2)升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大；容器體積不變的情況下，升高溫度，則容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)增大。 (3)830 ℃時，化學(xué)平衡常數(shù)為1，即若n(CO2)n(H2)2m/3 解析　(1)　　 A(g)　?。　?B(g)　　　3C(g) 起始物質(zhì)的量 1 mol 3 mol 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量 a/3 mol 2a/3 mol a mol 平衡物質(zhì)的量 (1－a/3) mol (3－2a/3) mol a mol 依題意得：C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)是 ＝a/4。 (2)C的體積分?jǐn)?shù)不變，物質(zhì)的量是原來的2倍。 (3)只需滿足將C轉(zhuǎn)化為A和B后滿足n(A)∶n(B)＝1∶3即可。 (4)若C的物質(zhì)的量為m mol時，求得：n>m/3；若C的物質(zhì)的量為2m mol時，求 得：n>2m/3；綜合兩種情況，n與m的關(guān)系應(yīng)是n>2m/3。 考點(diǎn)三　化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 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(jìn)行的過程。 (2)特點(diǎn) ①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對外部做功或釋放熱量)。 ②在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。 2．自發(fā)反應(yīng) 在一定條件下無需外界幫助就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。 3．判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù) (1)焓變與反應(yīng)方向 研究表明，對于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，且反應(yīng)放出的熱量越多，體系能量降低得也越多，反應(yīng)越完全?？梢姡磻?yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一。 (2)熵變與反應(yīng)方向 ①研究表明，除了熱效應(yīng)外，決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一個因素是體系的混亂度。大多數(shù)自發(fā)反應(yīng)有趨向于體系混亂度增大的傾向。 ②熵和熵變的含義 a．熵的含義 熵是衡量一個體系混亂度的物理量。用符號S表示。 同一條件下，不同物質(zhì)有不同的熵值，同一物質(zhì)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(yīng)前后體系熵的變化，用ΔS表示，化學(xué)反應(yīng)的ΔS越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。 (3)綜合判斷反應(yīng)方向的依據(jù) ①ΔH－TΔS<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。 ②ΔH－TΔS＝0，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 ③ΔH－TΔS>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 深度思考 能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生嗎？ 答案　不一定，化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢，并不能說明在該條件下反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生，還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢問題。 題組一　焓變與自發(fā)反應(yīng) 1．實(shí)驗(yàn)證明，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對此說法的理解正確的是(　　) A．所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的 B．所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的 C．焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素 D．焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù) 答案　C 題組二　熵變與自發(fā)反應(yīng) 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(zhuǎn)變成金剛石 C．4NO2(g)＋O2(g)===2N2O5 (g) D．散落的火柴的無序排列 答案　D 3．下列反應(yīng)中，熵顯著增加的反應(yīng)是 (　　) A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) B．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ C．C(s)＋O2(g)===CO2(g) D．2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s) 答案　B 解析　反應(yīng)中若生成氣體或氣體的量增加，都會使混亂度增加，熵增加。 4．碳銨[(NH4)2CO3]在室溫下就能自發(fā)的分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是 (　　) A．碳銨分解是因?yàn)樯梢讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大 B．碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量 C．碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量判斷能自發(fā)分解 D．碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解 答案　A 題組三　復(fù)合判據(jù)的應(yīng)用 5．下列組合中在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行的是 (　　) A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH<0，ΔS<0 C．ΔH>0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS>0 答案　D 6．試判斷用于汽車凈化的一個反應(yīng)2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K、100 kPa下能否自發(fā)進(jìn)行？ 已知：在298 K、100 kPa下該反應(yīng)的ΔH＝－113.0 kJmol－1，ΔS＝－145.3 Jmol－1K－1。 答案　可以自發(fā)進(jìn)行。 解析　ΔH－TΔS＝－113.0 kJmol－1－298 K(－145.3 Jmol－1K－1)10－3≈－69.7 kJmol－1<0，可以自發(fā)進(jìn)行。 7．灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)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(nèi)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(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)焓變和熵變分別為ΔH＝－2 180.9 Jmol－1，ΔS＝－6.61 Jmol－1K－1。 答案　會自發(fā)變成灰錫，不能再繼續(xù)使用。 解析　ΔH－TΔS＝－2 180.9 Jmol－110－3－298 K(－6.61 Jmol－1K－1)10－3≈－0.21 kJmol－1<0，自發(fā)進(jìn)行。 焓判據(jù)和熵判據(jù)能作為反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的一般判據(jù)，而由焓判據(jù)和熵判據(jù)組成的復(fù)合判據(jù)才是反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行的根本判據(jù)：反應(yīng)是否自發(fā)與溫度有關(guān)，一般低溫時焓變影響為主；高溫時熵變影響為主。根據(jù)ΔH－TΔS可準(zhǔn)確判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。 1．(xx山東理綜，14)高溫下，某反應(yīng)達(dá)平衡，平衡常數(shù)K＝。恒容時，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確的是 (　　) A．該反應(yīng)的焓變?yōu)檎? B．恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小 C．升高溫度，逆反應(yīng)速率減小 D．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋H2OCO2＋H2 答案　A 解析　由平衡常數(shù)K＝。溫度升高時H2濃度減小，說明在恒容時平衡正向移動，ΔH>0，A正確；恒容時反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，在增大壓強(qiáng)時H2的濃度不變，升高溫度，v正和v逆都增大。 2．(xx安徽理綜，11)汽車尾氣凈化中的一個反應(yīng)如下： NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g) ΔH＝－373.4 kJmol－1 在恒容的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是(　　) 答案　C 解析　對于放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，K值減小，CO轉(zhuǎn)化率降低，A、B錯誤；溫度不變，K值不變，C正確；增加N2的量，平衡向逆反應(yīng)方向移動，NO轉(zhuǎn)化率降低，D錯誤。 3．[xx福建理綜，23(5)]在恒容絕熱(不與外界交換能量)條件下進(jìn)行2A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)反應(yīng)，按下表數(shù)據(jù)投料，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，測得體系壓強(qiáng)升高。簡述該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系：_______________________________。 物質(zhì) A B C D 起始投料/mol 2 1 2 0 答案　平衡常數(shù)隨溫度升高而變小(或其他合理答案) 解析　表中數(shù)據(jù)D為0，按表中數(shù)據(jù)投料，起始至平衡階段，反應(yīng)一定向正反應(yīng)方向進(jìn)行。又該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，體系壓強(qiáng)升高，說明正反應(yīng)一定是一個放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動，即化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度升高而減小。 4．(xx福建理綜，12)25 ℃時，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液 中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應(yīng)：Sn(s)＋Pb2＋(aq) Sn2＋(aq)＋Pb(s)，體系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關(guān)系如圖所 示。下列判斷正確的是 (　　) A．往平衡體系中加入金屬鉛后，c(Pb2＋)增大 B．往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2＋)變小 C．升高溫度，平衡體系中c(Pb2＋)增大，說明該反應(yīng)ΔH>0 D．25 ℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.2 答案　D 解析　體系中有過量的錫且金屬活動性：Sn>Pb，向平衡體系中加入鉛后，c(Pb2＋)不變，A錯誤；加入少量Sn(NO3)2固體，c(Sn2＋)增大，平衡逆向移動，c(Pb2＋)增大，B錯誤；升溫使c(Pb2＋)增大，說明平衡逆向移動，ΔH<0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，C錯誤；由化學(xué)方程式和圖中數(shù)據(jù)得平衡常數(shù)K＝＝＝2.2，D正確。 5．(xx海南，15)氯氣在298 K、100 kPa時，在1 L水中可溶解0.09 mol，實(shí)驗(yàn)測得 溶于水的Cl2約有三分之一與水反應(yīng)。請回答下列問題： (1)該反應(yīng)的離子方程式為________； (2)估算該反應(yīng)的平衡常數(shù)________(列式計(jì)算)； (3)在上述平衡體系中加入少量NaOH固體，平衡將向________移動； (4)如果增大氯氣的壓強(qiáng)，氯氣在水中的溶解度將________(填“增大”、“減小”或 “不變”)，平衡將向________移動。 答案　(1)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO (2)K＝＝＝0.015 (3)正反應(yīng)方向 (4)增大　正反應(yīng)方向 解析　Cl2溶于水時與水反應(yīng)，生成HClO和HCl，反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。 (2)按1 L水中溶解0.09 mol Cl2進(jìn)行計(jì)算，有0.09 mol＝0.03 mol Cl2參加反應(yīng)： 　　　　 Cl2＋H2O　　HCl＋HClO 開始(mol) 0.09 0 0 轉(zhuǎn)化(mol) 0.03 0.03 0.03 平衡(mol) 0.06 0.03 0.03 則平衡常數(shù)K＝＝＝0.015 (3)加入少量NaOH固體，OH－與H＋反應(yīng)生成H2O，OH－與HClO反應(yīng)生成ClO－和H2O，生成物的濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動。 (4)增大Cl2的壓強(qiáng)，Cl2在水中的溶解度增大，溶液中c(Cl2)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動。 6．[xx海南，15(1)(2)(4)]已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下： 溫度/℃ 700 900 830 1 000 1 200 平衡常數(shù) 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列問題： (1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝__________，ΔH______0(填“<”、“>”或“＝”)； (2)830 ℃時，向一個5 L的密閉容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，如反應(yīng)初始6 s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)＝0.003 molL－1s－1。則6 s時c(A)＝________ molL－1，C的物質(zhì)的量為________mol；若反應(yīng)經(jīng)一段時間后，達(dá)到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為________，如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，平衡時A的轉(zhuǎn)化率為__________； (4)1 200 ℃時反應(yīng)C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常數(shù)的值為__________。 答案　(1)　< (2)0.022　0.09　80%　80% (4)2.5 解析　(1)根據(jù)反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，可寫出平衡常數(shù)K＝，隨著溫度升高，K值減小，即升溫平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0。 (2)6 s內(nèi)消耗的A為0.003 molL－1s－16 s5 L＝0.09 mol，則此時A的物質(zhì)的量濃度為＝0.022 molL－1；生成C的物質(zhì)的量與消耗A的物質(zhì)的量相等，均為0.09 mol。設(shè)平衡時參加反應(yīng)的A為x mol，則平衡時A、B、C、D的物質(zhì)的量分別為(0.20－x)mol、(0.80－x)mol、x mol、x mol，根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式和此時K＝1.0求得x＝0.16，即平衡時A的轉(zhuǎn)化率為80%；向該平衡體系中充入氬氣等稀有氣體，對該平衡無影響，即平衡時A的轉(zhuǎn)化率依然為80%。 7．[xx課標(biāo)全國卷，26(4)]將0.23 mol SO2和0.11 mol氧氣放入容積為1 L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2SO2＋O22SO3，在一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡，得到0.12 mol SO3，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝______________。若溫度不變，再加入0.50 mol氧氣后重新達(dá)到平衡，則SO2的平衡濃度__________(填“增大”“不變”或“減小”)，氧氣的轉(zhuǎn)化率________(填“升高”“不變”或“降低”)，SO3的體積分?jǐn)?shù)________(填“增大”“不變”或“減小”)。 答案　23.8 Lmol－1　減小　降低　減小 解析　　　　　 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0 初始濃度/molL－1 0.23 0.11 0 變化濃度/molL－1 0.12 0.06 0.12 平衡濃度/molL－1 0.11 0.05 0.12 據(jù)此可計(jì)算出該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)： K＝≈23.8 Lmol－1；保持溫度不變，向容器中再加入一定量的氧氣后，氧氣的濃度增大，轉(zhuǎn)化率降低，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，故二氧化 硫的轉(zhuǎn)化率增大，其平衡濃度減小，所得混合氣體中三氧化硫的體積分?jǐn)?shù)減小。因?yàn)槿趸蛟龃蟮臐舛茸畲笾禐?.11 molL－1，而氧氣增大的濃度遠(yuǎn)大于該值，故三氧化硫的體積分?jǐn)?shù)減小了。 8．[xx山東理綜，28(2)節(jié)選]一定溫度下，向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)2HIH2＋I(xiàn)2，H2物質(zhì)的量隨時間的變化如右圖所示。 該溫度下，H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K＝________。 相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則 ________是原來的2倍。 a．平衡常數(shù) b．HI的平衡濃度 c．達(dá)到平衡的時間 d．平衡時H2的體積分?jǐn)?shù) 答案　64　b 解析　　2HI(g)　　H2(g)　　＋　　I2(g) 初始： 1 molL－1 0 0 平衡： 0.8 molL－1 0.1 molL－1 0.1 molL－1 該反應(yīng)的平衡常數(shù) K1＝＝＝ 相同溫度下，H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K＝＝64。 9．[xx浙江理綜，27(1)②③]某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)的測定。 將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) 實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡總壓強(qiáng)/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡氣體總濃度/molL－1 2.410－3 3.410－3 4.810－3 6.810－3 9.410－3 ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計(jì)算25.0 ℃時的分解平衡常數(shù)：____________。 ③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在25.0 ℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將________(填“增加”、“減少”或“不變”)。 答案?、贙＝c2(NH3)c(CO2)＝2＝(4.810－3 molL－1)3≈1.610－8 (molL－1)3?、墼黾? 解析?、诟鶕?jù)K＝c2(NH3)c(CO2) ＝2 ≈1.610－8 (molL－1)3。 ③由NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)正反應(yīng)氣體分子數(shù)增加，增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動。 1．下列說法正確的是 (　　) A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的 B．自發(fā)反應(yīng)的熵一定增大，非自發(fā)反應(yīng)的熵一定減小 C．常溫下，反應(yīng)C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0 D．反應(yīng)2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0 答案　C 解析　反應(yīng)的自發(fā)性是由熵變和焓變共同決定的。若ΔH<0，ΔS>0，則一定自發(fā)，若ΔH>0，ΔS<0，則一定不能自發(fā)，若ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，反應(yīng)能否自發(fā)，和溫度有關(guān)，A、B錯誤；C項(xiàng)中反應(yīng)的ΔS>0，若ΔH<0，則一定自發(fā)，現(xiàn)常溫下不自發(fā)，說明ΔH>0，正確；D項(xiàng)中反應(yīng)的ΔS<0，能自發(fā)，說明ΔH<0，錯誤。 2．反應(yīng)Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，700 ℃時平衡常數(shù)為1.47,900 ℃時平衡常數(shù)為2.15。下列說法正確的是 (　　) A．升高溫度該反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小 B．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝ C．該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) D．增大CO2濃度，平衡常數(shù)增大 答案　C 解析　A項(xiàng)，升溫，正、逆反應(yīng)速率均增大，不正確；B項(xiàng)，該化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為；C項(xiàng)，升溫，平衡常數(shù)增大，表明平衡向正反應(yīng)方向移動，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故正確；D項(xiàng)，增大反應(yīng)物濃度，平衡常數(shù)不變，故不正確。 3．加熱N2O5，依次發(fā)生的分解反應(yīng)為①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)N2O(g)＋O2(g)。在容積為2 L的密閉容器中充入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 ℃時反應(yīng)①的平衡常數(shù)為 (　　) A．10.7 B．8.5 C．9.6 D．10.2 答案　B 解析　　　　　　N2O5N2O3＋O2 起始/mol 8 0 0 平衡/mol 8－x x x 　　 N2O3 N2O＋ O2 起始/mol x 0 0 平衡/mol x－y y y ，則 所以K(①)＝＝＝8.5，B正確。 4．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(yīng)：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表： 溫度/℃ 25 80 230 平衡常數(shù) 5104 2 1.910－5 下列說法不正確的是 (　　) A．上述生成Ni(CO)4的反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．25 ℃時反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數(shù)為210－5 C．在80 ℃時，測得某時刻N(yùn)i(CO)4、CO的濃度均為0.5 molL－1，則此時v正>v逆 D．80 ℃達(dá)到平衡時，測得n(CO)＝0.3 mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL－1 答案　C 解析　溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)為題給反應(yīng)的逆反應(yīng)，兩個反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，B正確；C項(xiàng)中該時刻Qc＝＝8>K，反應(yīng)逆向進(jìn)行，v逆> v正，C錯誤；D項(xiàng)中CO的平衡濃度為1 molL－1，由K＝2可計(jì)算出Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL－1。 5．已知可逆反應(yīng)X(g)＋2Y(g)Z(g)　ΔH<0，一定溫度下， 在體積為2 L的密閉容器中加入4 mol Y和一定量的X后， X的濃度隨時間的變化情況如圖所示，則下列說法正確的 是 (　　) A．a(chǎn)點(diǎn)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 B．增大X的濃度，X的轉(zhuǎn)化率增大 C．容器中壓強(qiáng)恒定時，不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài) D．保持溫度和密閉容器的容積不變，再充入1 mol X和2 mol Y，再次達(dá)到平衡時n(Z)/n(X)的值會變小 答案　A 解析　由圖像可知，a點(diǎn)尚未達(dá)到平衡狀態(tài)，此時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，A項(xiàng)正確；增大X的濃度，平衡正向移動，但根據(jù)平衡移動原理可知X的轉(zhuǎn)化率減小，B項(xiàng)錯誤；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng)，由壓強(qiáng)不變可判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡，C項(xiàng)錯誤；由題意，起始加入4 mol Y，由圖像可知起始時加入2 mol X，達(dá)到平衡后，再充入1 mol X和2 mol Y所達(dá)到的平衡相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，所以n(Z)/n(X)的值會變大，D項(xiàng)錯誤。 6．一定溫度下，在容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中t2>t1)。 反應(yīng)時間/min n(CO) /mol n(H2O) /mol n(CO2) /mol n(H2) /mol 0 1.20 0.60 0 0 t1 0.80 t2 0.20 下列說法正確的是 (　　) A．反應(yīng)在t1 min內(nèi)的反應(yīng)速率為v(H2)＝ molL－1min－1 B．平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為66.67% C．該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為1 D．其他條件不變，若起始時n(CO)＝0.60 mol，n(H2O)＝1.20 mol，則平衡時n(CO2)＝0.20 mol 答案　C 解析　根據(jù)化學(xué)方程式可知在t1 min內(nèi)生成0.40 mol H2，因此在t1 min內(nèi)的反應(yīng)速率為v(H2)＝＝ molL－1min－1，故A錯誤；根據(jù)化學(xué)方程式可知t1、t2時刻均有n(CO)＝0.80 mol，n(H2O)＝0.20 mol，n(CO2)＝n(H2)＝0.40 mol，故表格中t1、t2時的數(shù)據(jù)均為平衡時的物質(zhì)的量。據(jù)此可求出CO的平衡轉(zhuǎn)化率為0.40 mol/1.2 mol100%＝33.33%，故B錯誤；由于該反應(yīng)是一個氣體體積不變的反應(yīng)，將平衡時的物質(zhì)的量代入平衡常數(shù)表達(dá)式，可計(jì)算出反應(yīng)的平衡常數(shù)為1，C正確；根據(jù)平衡常數(shù)值可計(jì)算出D選項(xiàng)中平衡時n(CO2)＝0.40 mol，故D錯誤。 7．用CO合成甲醇(CH3OH)的化學(xué)方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0，按 照相同的物質(zhì)的量投料，測得CO在不同溫度下的平 衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。下列說法正確的 是 (　　) A．溫度：T1>T2>T3 B．正反應(yīng)速率：v(a)>v(c)　v(b)>v(d) C．平衡常數(shù)：K(a)>K(c)　K(b)＝K(d) D．平均摩爾質(zhì)量：M(a)M(d) 答案　C 解析　A項(xiàng)，因?yàn)棣<0，溫度越高，CO的轉(zhuǎn)化率越小，所以T3>T2>T1，錯誤；B項(xiàng)，由于T3>T1，所以v(c)>v(a)，由于p(b)>p(d)，所以v(b)>v(d)，錯誤；C項(xiàng)，平衡常數(shù)只受溫度影響，由于ΔH<0，溫度越高，平衡常數(shù)越小，正確；D項(xiàng)，升溫，平衡左移，M減小，M(a)>M(c)，加壓，平衡右移，M增大，M(b)>M(d)，錯誤。 8．已知：3A(g)＋B(g)2C(g)，在不同溫度和壓強(qiáng)時A的轉(zhuǎn)化率如表所示。由此可知，下列圖像正確的是 (　　) p1(MPa) p2(MPa) 200 ℃ 89.7 76.3 600 ℃ 83.8 71.6 答案　A 解析　由題表分析知，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且p1>p2。選項(xiàng)A，減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動，v逆>v正，A正確；其他條件不變時，溫度高則反應(yīng)先達(dá)到平衡，B錯誤；溫度不變時，增大壓強(qiáng)平衡正向移動，C的百分含量增大，故C錯誤；其他條件不變時升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，D錯誤。 9．二氧化碳捕集、存儲和轉(zhuǎn)化是當(dāng)今化學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。 (1)用釕的配合物作催化劑，一定條件下可直接光催化分解CO2，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，該反應(yīng)的ΔH______0，ΔS______0(選填“>”、“<”或“＝”)，在低溫下，該反應(yīng)________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。 (2)CO2轉(zhuǎn)化途徑之一是利用太陽能或生物質(zhì)能分解水制H2，然后將H2與CO2轉(zhuǎn)化為甲醇或其他化學(xué)品。你認(rèn)為該方法需要解決的技術(shù)問題有________。 a．開發(fā)高效光催化劑 b．將光催化制取的氫氣從反應(yīng)體系中有效分離，并與CO2發(fā)生催化轉(zhuǎn)化 c．二氧化碳及水資源的供應(yīng) 答案　(1)>　>　不能　(2)ab 解析　該反應(yīng)是分解反應(yīng)，且CO燃燒時放熱，所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即ΔH>0，因氣體的物質(zhì)的量增多，所以ΔS>0。ΔH－TΔS<0時，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，所以在低溫下，該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 10．活性炭可用于處理大氣污染物NO。在1 L密閉容器中加入NO和活性炭(無雜質(zhì))，生成氣體E和F。當(dāng)溫度分別在T1 ℃和T2 ℃時，測得平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表： 物質(zhì) n/mol T/℃ 活性炭 NO E F 初始 2.030 0.100 0 0 T1 2.000 0.040 0.030 0.030 T2 2.005 0.050 0.025 0.025 (1)請結(jié)合上表數(shù)據(jù)，寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________。 (2)上述反應(yīng)在T1 ℃時的平衡常數(shù)為K1，在T2 ℃時的平衡常數(shù)為K2。 ①計(jì)算K1＝__________________。 ②根據(jù)上述信息判斷，T1和T2的關(guān)系是__________。 a．T1>T2 b．T10，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)的變化曲線如圖所示。 (1)該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______________，若溫度升高，K值將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)a、b、c、d四個點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是________點(diǎn)。從起點(diǎn)開始首次達(dá)到平衡時，以NO2表示的反應(yīng)速率為____________。 (3)25 min時，加入了__________(填加入物質(zhì)的化學(xué)式及加入的物質(zhì)的量)，使平衡發(fā)生了移動。 (4)d點(diǎn)對應(yīng)NO2的物質(zhì)的量濃度________(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8 molL－1，理由是____________________________________________________。 答案　(1)0.9　增大　(2)bd　0.04 molL－1min－1　(3)0.8 mol NO2 (4)小于　假設(shè)平衡時二氧化氮的濃度為0.8 molL－1，則此時Qc＝1.28>K＝0.9，平衡要逆向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8 molL－1 解析　(1)由題圖可知，平衡時c(NO2)＝0.6 molL－1，c(N2O4)＝0.4 molL－1，故該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.62/0.4＝0.9；升溫，反應(yīng)正向進(jìn)行(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))，平衡常數(shù)增大。 (2)由題圖知，a、b、c、d四點(diǎn)中只有b、d點(diǎn)處于平衡狀態(tài)；v(NO2)＝(0.6 molL－1－0.2 molL－1)/10 min＝0.04 molL－1min－1。 (3)利用25 min后的物質(zhì)的濃度變化可知在25 min時加入了NO2，其加入的物質(zhì)的量＝(1.0 molL－1－0.6 molL－1)2 L＝0.8 mol。 (4)假設(shè)平衡時二氧化氮的濃度為0.8 molL－1，則此時Qc＝1.28>K＝0.9，平衡要逆向移動，使二氧化氮的濃度降低，所以平衡時二氧化氮的濃度小于0.8 molL－1。 12．在0.5 L的密閉容器中，一定量的氮?dú)馀c氫氣進(jìn)行如下反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝a kJmol－1，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如下。 溫度/℃ 200 300 400 K 1.0 0.86 0.5 請回答下列問題。 (1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：_______________________________， a________(填“大于”、“小于”或“等于”)0。 (2)400 ℃時，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為__________，測得氨氣、氮?dú)?、氫氣的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol時，該反應(yīng)的v正(N2)________(填“大于”、“小于”或“等于”)v逆(N2)。 答案　(1)K＝　小于 (2)2　大于 解析　(1)根據(jù)平衡常數(shù)的定義可寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝。由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，平衡常數(shù)減小，即平衡逆向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以a<0。 (2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)與2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故400 ℃時2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝1/0.5＝2。當(dāng)氨氣、氮?dú)?、氫氣的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol時，三者的濃度分別為6 molL－1、4 molL－1、2 molL－1，此時的濃度商Qc＝＝ v逆(N2)。 13．甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料，合成甲醇的主 要反應(yīng)為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，反應(yīng)過程中 的能量變化如