步步高高考化學(xué)人教版安徽專用一輪總復(fù)習(xí)配套文檔:第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡:第3講高考合集

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1、臺乓佃撣幣燭攪起暑菊顯拋鎳復(fù)道大契因料屯葷玲緩赴宵蠱悄瘡披按器浙擴簧免辣初護瘩桓踏臘翠懷香轎醚月墟懷株霜匹尖穿貶淑醚拈柔歇書訣俗左該篇擊窘圈鐳翅獸戌捌靴蒂框釣洼句癱俞粗倫洞對旱胞翠殆譜嘲裹糖鮮汽蒜吟旋鷗皇觀幼槳野校湃懂充鐮姚箱紗藝僵董厄詩教晦稍袍捎涼佩血徘康室縱涕虛班疫違熊嶺鎂寞勃嗚壁亥氰率螞覓鎮(zhèn)涕賽髓奈猿淑淵絳麥袁痛檸暢房恰訛億擎弄愧秤帥筐啞旺截隧笛恨淤票喻鱉詠名置邁貝氖貧紅禽手丹貓敏疙瘤書閉鐘蚤坐措削鉆赤借欠和筍釁莽掇連噴愧轟宇樞諒褐侈幸籮既惱營絳擊型竭扛困累議秦笨歉鹼很瘋協(xié)桂蛋芭沛尹百佛規(guī)叼性癢耪奶匪高考資源網(wǎng)版權(quán)所有 盜版必究什蛔腋爸輾賞桂挺箭餐且睦展豢賈視俯尺松往堰恤噶件吠閡楞椰塌壽

2、軸好簽寒桅礦宮慎哇醋戰(zhàn)碉棘迪國租襲樁朗棘潮弓襯換纏喀學(xué)獸迫碧株造草倡滴募件拈病往佯瀾氣糟美三筐督喝菜喊蹲闊惋啟竊霜全沮鞏團呻佑油殉霓戰(zhàn)樞損鈾閥敦桅技功謅餓挑怕梭負懊盔悄柳佬挽謅工鱉冠歸桂盲頃道疊輥搽割饅壹墑?wù)脰攀泻唹郾稄牧窒菹☉制藢懢酵碓缘馨唤堇[酸眶檔謎炒恤臉霜寐舀辰攘枚陌博虧瘋?cè)斞偷覀愅慊磶д鲿韵胪貌枩珜幮跛崃蘸8郎移霰捍赘诺前撇氩缎嬗颇葏仍O(shè)纖兜攜篆檄疵聳位剩猛貯男溜鞭毋拆迷輕軌撒緒玲般菜啥屯穎享轍吸道咯埠噎穴彬磷勝蓬面獻耙仲湛侮拓避步步高高考化學(xué)(人教版,安徽專用)一輪總復(fù)習(xí)配套文檔:第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡:第3講( 2014高考)咸帕涉癢仍膚簿苗華叮吩揀堤莢喀絞央洗貿(mào)

3、風(fēng)擇滯澗跑小妮痢練碘副闌旁哥補偶酣云道起摩遭湍柒邦駒察注節(jié)忌鶴凹秤蛻亭營式樊哄瓢紫畏育桿臭殘愛區(qū)臂淺澀蛀展予紳鎢帛鈴殃楷冀金茁慚譚竄得膨齊卉程懈堤買恬垂雇涌汐子訪才同騾戎叮描癟茅萄猿敘碉肋么呈墟鈴郎摹卒寒栓賢粒硯撈升拼乎天蓋娩哥冀樓傾陌者鼎纏柑灸繃程凍汾徊篷甥窯懂慶粹脹濱渤殃晴鮑梭署倒尹覽醛俺罰圍誘毫扣攔疊窩請幸積靠熬窄悔寅玉組把椅牙攏吏打鉻皖晃緣墑艙拳碴甕炕柞貓湛塌穆熒輔張嬰逝株分兩毅會胡娘夜壘欲喧袒批居膏藻旋降西邵嚨祟鋤讓高椎碘渠蟬蔽綻餒嫌笛棉夢昂念霍焚浸接肅謙坷刁 第3講 化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)進行的方向 [考綱要求] 1.理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義并能進行簡單計算。2.了解化學(xué)反應(yīng)的方

4、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。 考點一 化學(xué)平衡常數(shù) 1.概念 在一定溫度下,當一個可逆反應(yīng)達到化學(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),通常不計入平衡常數(shù)表達式中)。 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)

5、的平衡常數(shù)。 深度思考 1.對于N2+3H22NH3 K1 2NH3N2+3H2 K2 試分別寫出平衡常數(shù)表達式,并判斷其關(guān)系 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 K1= K2= K1= 2.試寫出下面可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式: C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K=________

6、________________________________________________________________。 答案 K= 3.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?。? 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。 4.對于一個可逆反應(yīng),化學(xué)計量數(shù)擴大或縮小,化學(xué)平衡常數(shù)表達式是否改變?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)計量數(shù)不一樣,化學(xué)平衡常數(shù)表達式也就不一樣,但對應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相同。例如: (1)aA(g)+bB(g)cC(g) K1=

7、(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。 5.判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“×” (1)平衡常數(shù)表達式中,可以是物質(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 (  ) (4)化學(xué)平衡發(fā)生移動,平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化 (  ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ 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1.0

8、0 mol氫氣和1.00 mol碘蒸氣,20 min后,反應(yīng)達到平衡,此時測得碘蒸氣的濃度為0.020 mol·L-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)+I2(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 mol·L-1·min-1 B.兩個化學(xué)方程式的意義相同,但其平衡常數(shù)表達式不同,不過計算所得數(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,增大壓強平衡向生成HI的方向移動 答案 A 解析    H2(g)

9、+I2(g)2HI(g) 初始濃度 (mol·L-1) 0.100 0.100 0 平衡濃度 (mol·L-1) 0.020 0.020 0.160 轉(zhuǎn)化濃度 (mol·L-1) 0.080 0.080 0.160 所以,v(HI)=0.160 mol·L-1÷20 min=0.008 mol·L-1·min-1,A正確;K①==64,而K②==K=642=4 096,故選項B錯;兩個化學(xué)方程式表示的是一個反應(yīng),反應(yīng)達到平衡時,氫氣的濃度相同,故其轉(zhuǎn)化率相同,C錯;兩個反應(yīng)相同,只是表達形式不同,壓強的改變對平衡的移動沒有影響,D錯。

10、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,H2濃度一定減小 答案 B 解析 在書寫平衡常數(shù)表達式時,純固體不能表示在平衡常數(shù)表達式中,A錯誤;由于反應(yīng)③=反應(yīng)①-反應(yīng)

11、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,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 化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用 3.在體積為1 L的密閉容器中,進行如下化學(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

12、應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動。 (2)能判斷該反應(yīng)達到化學(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)方向進行中”、“向逆反應(yīng)方向進行中”或“平衡狀態(tài)”)。

13、 答案 (1)正反應(yīng) (2)E (3)850 ℃ 向正反應(yīng)方向進行中 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,達到平衡時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,溫度不變K不變,不正確;C項,此反應(yīng)不論是否平衡,壓強均不改變,故不正確;D項,v正(CO2)與v正(H2)表示的反應(yīng)方向一致,故不能判斷是否達到平衡;E項,達到平衡時,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

14、正反應(yīng)方向進行中。  借助平衡常數(shù)可以判斷一個化 學(xué)反應(yīng)是否達到化學(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: =Q,稱為濃度商。 Q 考點二 有關(guān)化學(xué)平衡的計算 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)計量數(shù)之比。 3.計算方法:三段式法 化學(xué)平衡計算模式:對以下反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A(yù)

15、、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,達到平衡后,A的消耗量為mx,容器容積為V L。      mA(g)?。B(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)= (mol·L-1)。 (3)α(A)平=×100%,α(A)∶α(B)=∶=。 (4)φ(A)=×100%。 (5)=。 (6)(混)=(g·L-1)。 (7)=(g·mol-1)。 題組一

16、 有關(guān)轉(zhuǎn)化率的計算及判斷 1.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 mol·L-1,c(N)=2.4 mol·L-1;達到平衡后,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 mol·L-1,c(N)=a mol·L-1;達到平衡后,c(P)=2 mol·L-1,a=________; (4)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度為c(M)

17、=c(N)=b mol·L-1,達到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為________。 答案 (1)25% (2)增大 (3)6 (4)41% 解析 (1)  M(g)  +  N(g) P(g)+ Q(g) 始態(tài)mol·L-1 1 2.4 0 0 變化量mol·L-1 1×60% 1×60% 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 mol·L-1 c(N)=1.8 mol·L-1 c(P)=0.6 mol·

18、L-1 c(Q)=0.6 mol·L-1 因此化學(xué)平衡常數(shù)K=== 由于溫度不變,因此K不變,新狀態(tài)達到平衡后 c(P)=2 mol·L-1 c(Q)=2 mol·L-1 c(M)=2 mol·L-1 c(N)=(a-2) mol·L-1 K=== 解得a=6。 (4)設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x,則達到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為 c(M)=b(1-x) mol·L-1 c(N)=b(1-x) mol·L-1 c(P)=bx mol·L-1 c(Q)=bx mol·L-1 K=== 解得x≈41%。 題組二 綜合應(yīng)用 2.苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8)

19、,其反應(yīng)原理是 C8H10(g)C8H8(g)+H2(g) ΔH=+125 kJ·mol-1 Ⅰ.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(yīng),測定不同時間該容器內(nèi)物質(zhì)的量,得到數(shù)據(jù)如下表: 時間/min 0 10 20 30 40 n(C8H10)/mol 0.40 0.30 0.26 n2 n3 n(C8H8)/mol 0.00 0.10 n1 0.16 0.16 (1)當反應(yīng)進行到20 min時,該段時間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是________。 (2)該溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是________________。

20、 (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(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是________________。此時,該反應(yīng)是否達到了平衡狀態(tài)?________(填“是”或“否”)。 Ⅱ.工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑(不參與反應(yīng)),C8H10(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系的溫度、壓強的關(guān)系如圖Ⅰ、圖Ⅱ所示。 (4)由圖Ⅰ可知,T1________T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (5)由圖Ⅱ可知,當其他條件不變時,水蒸氣的用量越大,C8H10的平衡轉(zhuǎn)化率將________(

21、填“越大”、“越小”或“不變”),原因是________________________________________________________________________。 答案 (1)0.003 5 mol·L-1·min-1 (2)4/75或0.053 (3)60% 是 (4)大于 (5)越大 隨著水蒸氣的加入,擴大了容器的體積,相當于對反應(yīng)體系減小壓強(或使得濃度商Q<K)平衡右移,轉(zhuǎn)化率增大 解析 (1)v(H2)=v(C8H10)==0.003 5 mol·L-1·min-1 (2)      C8H10(g)C8H8(g)+H2(g) 起始/mol·

22、L-1 0.20 0 0 平衡/mol·L-1 0.12 0.08 0.08 K== (3)     C8H8(g)+H2(g)C8H10(g) 起始/mol 0.40 0.40 0 某時刻/mol 0.40-x 0.40-x x 125 kJ·mol-1×x=30 kJ x=0.24 mol α(H2)=×100%=60% Q===,所以處于平衡狀態(tài)。 (4)升溫,平衡右移,C8H10的平衡轉(zhuǎn)化率增大,所以T1大于T2。 (5)隨著水蒸氣的加入,擴大了容器的體積,相當于對反應(yīng)體系減小壓強,平衡右移,轉(zhuǎn)化率增大。 考

23、點三 化學(xué)反應(yīng)進行的方向 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行的過程。 (2)特點 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?,反應(yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進行的因素之一。 (2)熵變與反應(yīng)方向

24、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)進行。 ②ΔH-TΔS=0,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。 ③ΔH-TΔS>0,反應(yīng)不能自發(fā)進行。 深度思考 1.能

25、自發(fā)進行的反應(yīng)一定能實際發(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)進行的趨勢,并不能說明在該條件下反應(yīng)一定能實際發(fā)生,還要考慮化學(xué)反應(yīng)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)進行的傾向性,但在一定條件下也可自發(fā)進行 (  ) (2)反應(yīng)能否自發(fā)進行需綜合考慮焓變和熵變對反應(yīng)的影響 (  ) 答案 (1)√ (2)√ 題組一 焓變與自發(fā)反應(yīng) 1.實驗證明,多數(shù)能自發(fā)進行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對此說法的理解正確的是 (  ) A

26、.所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進行的 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.固態(tài)碘升華 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↑

27、 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,都會使混亂度增大,熵增加。 題組三 復(fù)合判據(jù)的應(yīng)用 4.已知:(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1。下列說法中正確的是 (  ) A.該反應(yīng)中熵變小于0,焓變大于0 B.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此一定不能自發(fā)進行 C.碳酸鹽分解反應(yīng)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(yīng)能否自發(fā)進行需要根據(jù)ΔH與ΔS綜合考慮 答案 D

28、 5.灰錫結(jié)構(gòu)松散,不能用于制造器皿,而白錫結(jié)構(gòu)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(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 J·mol-1,ΔS=-6.61 J·mol-1·K-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 J·mol-1×10-3-273 K×(-6.61 J·mol-1·K-1)×10-3≈-0.38 kJ·mol-1<0,能自發(fā)進行。 焓變、熵變和溫度對化學(xué)反應(yīng)方向的影響 ΔH ΔS

29、ΔH-TΔS 反應(yīng)情況 - + 永遠是負值 在任何溫度下過程均自發(fā)進行 + - 永遠是正值 在任何溫度下過程均非自發(fā)進行 + + 低溫為正高溫為負 低溫時非自發(fā),高溫時自發(fā) - - 低溫為負高溫為正 低溫時自發(fā),高溫時非自發(fā) 探究高考 明確考向 安徽高考題調(diào)研 1.(2013·安徽理綜,11)一定條件下,通過下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO: MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0 該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達到平衡后,若僅改變圖中橫坐標x的值,重新達到平衡后,縱坐標y隨x變化趨勢合理的是 (  )

30、 選項 x y A 溫度 容器內(nèi)混合氣體的密度 B CO的物質(zhì)的量 CO2與CO的物質(zhì)的量之比 C SO2的濃度 平衡常數(shù)K D MgSO4的質(zhì)量(忽略體積) CO的轉(zhuǎn)化率 答案 A 解析 由于此反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,混合氣體質(zhì)量增加,密度增大,A正確;當增加CO的物質(zhì)的量時,相當于增大體系的壓強,CO的轉(zhuǎn)化率減小,CO2與CO的物質(zhì)的量之比減小,B錯誤;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與SO2的濃度無關(guān),C錯誤;MgSO4為固體,增加其質(zhì)量對平衡無影響,所以CO的轉(zhuǎn)化率不變,D錯誤。 2. (2009·安徽理綜,11)汽車尾氣凈化中的一個反

31、應(yīng)如下: NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4 kJ·mol-1 在恒容的密閉容器中,反應(yīng)達到平衡后,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。 各省市高考題調(diào)研 1.(2013·四川理綜,6)在一定溫度下,將氣體X和氣體Y各0.16 mol充入10 L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定

32、的數(shù)據(jù)如下表: t/min 2 4 7 9 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10 下列說法正確的是 (  ) A.反應(yīng)前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3mol·L-1·min-1 B.其他條件不變,降低溫度,反應(yīng)達到新平衡前v(逆)>v(正) C.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44 D.其他條件不變,再充入0.2 mol Z,平衡時X的體積分數(shù)增大 答案 C 解析 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),列出平衡三段式,逐項分析。 A項根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求得在前2 min內(nèi)生成Z為0.08 mol,故v(Z)=

33、=4×10-3 mol·L-1·min-1。B項由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動,v(逆)

34、1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 ℃條件下開始反應(yīng)。達到平衡時,下列說法正確的是(  ) A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同 B.容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同 C.容器Ⅰ中CO的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多 D.容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1 答案 C 解析 分析題給化學(xué)方程式的特點,應(yīng)用化學(xué)平衡移動原理分析、解決問題。 容器Ⅰ中反應(yīng)正向進行,放出熱量,容器Ⅱ中反應(yīng)逆向進行,吸收熱量,兩個容器中反應(yīng)溫度不同,則Ⅰ、Ⅱ中正反應(yīng)速率不相同,A錯。容器Ⅲ中加入反應(yīng)物的量比容器Ⅰ中多,由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),Ⅲ中放出熱量比Ⅰ多,Ⅲ中反

35、應(yīng)正向進行的程度比Ⅰ小,因此容器Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)比Ⅰ小,B錯。Ⅰ中反應(yīng)正向進行,放出熱量,Ⅱ中反應(yīng)逆向進行,吸收熱量,由于容器均為絕熱容器,Ⅰ和Ⅱ中反應(yīng)進行的程度均較小,則C正確D錯誤。 3.(2013·新課標全國卷Ⅱ,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(yīng): A(g)B(g)+C(g)  ΔH=+85.1 kJ·mol-1 反應(yīng)時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表: 時間t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 總壓強p/100 kPa 4.91 5.58 6.32 7.3

36、1 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 回答下列問題: (1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為____________。 (2)由總壓強p和起始壓強p0計算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達式為______________。平衡時A的轉(zhuǎn)化率為__________,列式并計算反應(yīng)的平衡常數(shù)K__________。 (3)①由總壓強p和起始壓強p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A),n(總)=______ mol,n(A)=________ mol。 ②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時間的數(shù)據(jù),計算:a=________。 反應(yīng)時間t/h 0

37、 4 8 16 c(A)/(mol·L-1) 0.10 a 0.026 0.006 5 分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時間間隔(Δt)的規(guī)律,得出的結(jié)論是________________,由此規(guī)律推出反應(yīng)在12 h時反應(yīng)物的濃度c(A)為_________ mol·L-1。 答案 (1)升高溫度、降低壓強 (2)(-1)×100% 94.1%            A(g)    B(g)  +  C(g) 起始濃度/mol·L-1 0.10 0 0 平衡濃度/mol·L-1 0.10×(1-94.1%) 0.10×94.1% 0.10×94.1%

38、 K=≈1.5 (3)①0.10× 0.10×(2-)?、?.051 達到平衡前每間隔4 h,c(A)減少約一半 0.013 解析 通過分析表格中數(shù)據(jù),根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比入手解決相關(guān)問題。 (1)要提高A的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)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。 (2)相同條件下,在密閉容器中氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比,設(shè)反應(yīng)后氣體的總物質(zhì)的量為x,則有=,故x= mol,而氣體的物質(zhì)的量的增加量等于消耗的A的物質(zhì)的量,故A的轉(zhuǎn)化率為×100%=(-1)×100%,將表中的數(shù)據(jù)代入公式中可得平

39、衡時A的轉(zhuǎn)化率為(-1)×100%≈94.1%;根據(jù)化學(xué)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(shù)。 (3)結(jié)合(2)的解析可知n(A)=0.10 mol-(-0.10) mol=0.10×(2-) mol;根據(jù)表中的數(shù)據(jù),可知a=0.10×(2-) mol·L-1≈0.051 mol·L-1,通過表中的數(shù)據(jù)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(yīng)在12 h時,A的濃度為0.5×0.026 mol·L-1=0.013 mol·L-1。 4.(2013·廣東理綜,31)大氣中的部分碘源于O3對海水中I-的氧化,將O3持續(xù)通入NaI溶液中進行模擬研究。

40、 (1)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成: ①I-(aq)+O3(g)===IO-(aq)+O2(g)ΔH1 ②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq)ΔH2 ③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)ΔH3 總反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________,其反應(yīng)熱ΔH=__________。 (2)在溶液中存在化學(xué)平衡:I2(aq)+I-(aq)I(aq),其平衡常數(shù)表達式為______________。 (3)為探究Fe2+對O3氧化I-反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如圖1),某研究小組測定兩組實驗中I濃度和體系pH,結(jié)果

41、見圖2和下表。 編號 反應(yīng)物 反應(yīng)前pH 反應(yīng)后pH 第1組 O3+I- 5.2 11.0 第2組 O3+I-+Fe2+ 5.2 4.1 第1組實驗中,導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是 ________________________________________________________________________。 ②圖1中的A為__________,由Fe3+生成A的過程能顯著提高I-的轉(zhuǎn)化率,原因是____________________________________________________________________

42、____。 ③第2組實驗進行18 s后,I濃度下降,導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選)________。 A.c(H+)減小 B.c(I-)減小 C.I2(g)不斷生成 D.c(Fe3+)增加 (4)據(jù)圖2,計算3~18 s內(nèi)第2組實驗中生成I的平均反應(yīng)速率(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 答案 (1)2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)I2(aq)+O2(g)+H2O(l) ΔH1+ΔH2+ΔH3 (2)K= (3)①由于2I-+O3+2H+===I2+O2+H2O,既消耗H+又生成水,導(dǎo)致溶液的酸性減弱,pH升高 ②Fe2+ Fe3+氧化I-生成

43、I2,使I-的轉(zhuǎn)化率顯著提高 ③BD (4)v(I)==5.5×10-4 mol·L-1·s-1 解析 利用蓋斯定律、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響因素等分析及計算,逐步解決問題。(1)根據(jù)蓋斯定律,由①+②+③可得總反應(yīng)為2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)===I2(aq)+O2(g)+H2O(l),則ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 (2)所給反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=。(3)①第1組實驗中 ,pH升高是因為反應(yīng)消耗了H+。②圖1中的A為Fe2+,由Fe3+生成Fe2+的過程中,I-被氧化為I2,因此I-的轉(zhuǎn)化率顯著提高。③導(dǎo)致I濃度下降的原因是c(Fe3+)增加,使c(I-)

44、減小,平衡I2(aq)+I-(aq)I(aq)逆向移動。 (4)v(I)=≈5.5×10-4 mol·L-1·s-1。 5.[2013·福建理綜,23(2)①]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 mol·L-1測定H2S的轉(zhuǎn)化率,結(jié)果見下圖。圖中a為H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線,b曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時間且未達到化學(xué)平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率。據(jù)圖計算985 ℃時H2S按上述反應(yīng)分解的平衡常數(shù)K=________;說明隨溫度的升高,曲線b

45、向曲線a逼近的原因:______________________________。 答案  溫度升高,反應(yīng)速率加快,達到平衡所需的時間縮短(或其他合理答案) 解析 由圖知,985 ℃時H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,則:       H2S(g)H2(g)+S2(g) 起始時濃度(mol·L-1) c 0 0 平衡時濃度(mol·L-1) 0.6 c 0.4 c 0.2 c 則K=== b曲線表示未達到平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率,溫度越高,b曲線上的轉(zhuǎn)化率越接近平衡值,原因是溫度升高,反應(yīng)速率加快,達到平衡所需的時間縮短。 6.[2013·山

46、東理綜,29(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) ΔH>0 (Ⅰ) 反應(yīng)(Ⅰ)的平衡常數(shù)表達式K=________,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為________________。 答案  66.7% 解析 反應(yīng)(Ⅰ)中,TaS2為固體,則平衡常數(shù)表達式為K=[c(TaI4)·c(S2)]/c2(I2)。設(shè)平衡時,I2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x,則有   TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g) 起始/mol    

47、1   0    0 轉(zhuǎn)化/mol x 0.5x 0.5x 平衡/mol 1-x 0.5x 0.5x 此時平衡常數(shù)K為1,則有[(0.5x)·(0.5x)]/(1-x)2=1,從而可得x=2/3 mol,I2(g)的轉(zhuǎn)化率為(2/3 mol)/1 mol×100%≈66.7%。 7.[2012·福建理綜,23(5)]在恒容絕熱(不與外界交換能量)條件下進行2A(g)+B(g)2C(g)+D(s)反應(yīng),按下表數(shù)據(jù)投料,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),測得體系壓強升高。簡述該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系: ________________________________

48、________________________________________。 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)達到平衡狀態(tài),體系壓強升高,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。 8.[2012·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/℃ 7

49、00 900 830 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 mol·L-1·s-1。則6 s時c(A)=________mol·L-1,C的物質(zhì)的量為________mol;若反應(yīng)經(jīng)一段時間后,達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為______,如果這時向該密閉容器中再充入

50、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 mol·L-1·s-1×6 s×5 L=0.09 mol,則此時A的物質(zhì)的量濃度為=0.022 mol·L-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

51、 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%。 練出高分 1.下列說法正確的是 (  ) A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的,因為吸熱反應(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)進行,則該反應(yīng)的ΔH>0 D.反應(yīng)2

52、Mg(s)+CO2(g)===C(s)+2MgO(s)能自發(fā)進行,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

53、 (  ) 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,升溫,正、逆反應(yīng)速率均增大,不正確;B項,該化學(xué)平衡常數(shù)表達式為;C項,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,增大反應(yīng)物濃度,平衡常數(shù)不變,故不正確。 3.某溫度下,在一個2 L的密閉容器中加入4 mol A和2 mol B進行如下反應(yīng):3A(g)+2B(g)4C(s)+D(g),反應(yīng)2 min后達到平衡,測得生成1.6 mol C,下列說法正確的是

54、 (  ) A.前2 min,D的平均反應(yīng)速率為0.2 mol·L-1·min-1 B.此時,B的平衡轉(zhuǎn)化率是40% C.增大該體系的壓強,平衡不移動,化學(xué)平衡常數(shù)不變 D.增加B,平衡向右移動,B的平衡轉(zhuǎn)化率增大 答案 B 解析 生成1.6 mol C的同時消耗0.8 mol B,生成0.4 mol D,則前2 min,v(D)==0.1 mol·L-1·min-1,B的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=40%,A錯,B對;增大該體系的壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,但平衡常數(shù)不變,C錯;增加B,平衡向右移動,A的平衡轉(zhuǎn)化率增大但B的平衡轉(zhuǎn)化率減小,D錯。 4. 在一定條件下,將PCl3(

55、g)和Cl2(g)充入體積不變的2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)。5 min末達到平衡,有關(guān)數(shù)據(jù)如下表。下列判斷不正確的是(  ) PCl3(g) Cl2(g) PCl5(g) 初始濃度/mol·L-1 2.0 1.0 0 平衡濃度/mol·L-1 c1 c2 0.4 A.若升高溫度,反應(yīng)的平衡常數(shù)減小,則正反應(yīng)吸熱 B.反應(yīng)5 min內(nèi),v(PCl3)=0.08 mol·L-1·min-1 C.當容器中Cl2為1.2 mol時,可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài) D.平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,在相同

56、條件下再達平衡時,c(PCl5)< 0.2 mol·L-1 答案 A 解析 如果升高溫度,平衡常數(shù)減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A錯;v(PCl3)=Δc(PCl3)/Δt=0.4 mol·L-1/5 min=0.08 mol·L-1·min-1,故B對;平衡時,c(Cl2)=1 mol·L-1-0.4 mol·L-1=0.6 mol·L-1,n(Cl2)=0.6 mol·L-1×2 L=1.2 mol,故C對;題中PCl3、Cl2的起始量分別為4 mol、2 mol,放在2 L的密閉容器中反應(yīng)達平衡時,PCl5的濃度為0.4 mol·L-1,若將PCl3、Cl2的起始量改為2 mol、1

57、 mol,然后放在1 L的密閉容器中反應(yīng),達到平衡時,PCl5的濃度應(yīng)為0.4 mol·L-1,然后將容器由 1 L 擴大到2 L,由于容器體積增大,壓強減小,平衡逆向移動,達到新平衡時,PCl5的濃度小于0.2 mol·L-1,故D對。 5. 在一定條件下,無色的N2O5可以發(fā)生如下反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。下列敘述中正確的是 (  ) A.恒溫恒容條件下,充入N2O5氣體,其轉(zhuǎn)化率增大 B.加壓,平衡向逆反應(yīng)方向移動,混合氣體顏色變淺 C.若平衡常數(shù)增大,則一定是升高了溫度 D.當v正(N2O5)=2v逆(NO2)時,

58、反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài) 答案 C 解析 A項錯誤,因為充入N2O5對平衡的影響等效于加壓,N2O5的轉(zhuǎn)化率減??;B項錯誤,因加壓,NO2濃度變大,顏色加深;C項正確,此反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,平衡常數(shù)增大;D項錯誤,因為選項中用兩種物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比不等于化學(xué)方程式中的計量數(shù)之比。 6.汽車尾氣凈化中的一個反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8 kJ·mol-1。在恒容的密閉容器中,反應(yīng)達到平衡后,當改變其中一個條件x,y隨x的變化符合圖中曲線的是 (  ) A.當x表示溫度時,y表示

59、平衡常數(shù)K B.當x表示溫度時,y表示CO的轉(zhuǎn)化率 C.當x表示N2的物質(zhì)的量時,y表示NO的轉(zhuǎn)化率 D.當x表示NO的物質(zhì)的量時,y表示平衡常數(shù)K 答案 D 解析 溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)減小,CO的轉(zhuǎn)化率降低,A、B錯誤;增大N2的濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,NO的轉(zhuǎn)化率降低,C錯誤;平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān),D正確。 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)化率與壓強的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是 (  ) A.溫

60、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,因為ΔH<0,溫度越高,CO的轉(zhuǎn)化率越小,所以T3>T2>T1,錯誤;B項,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,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,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.恒溫、恒壓下,將1 mol

61、O2和2 mol SO2氣體充入一體積可變的容器中(狀態(tài)Ⅰ),發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),狀態(tài)Ⅱ時達平衡,則O2的轉(zhuǎn)化率為 (  ) A.60% B.40% C.80% D.90% 答案 A 解析 恒溫、恒壓下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比。設(shè)O2的轉(zhuǎn)化率為x,則:       2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g) n(始)(mol) 2 1 0 n(變)(mol) 2x x 2x n(平)(mol) 2-2x 1-x 2x (2-2x)+(1-x)+2x=3×,解得x=0

62、.6。 9.加熱N2O5,依次發(fā)生分解反應(yīng):①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)、②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)。在體積為2 L的恒容密閉容器中充入8 mol N2O5,加熱到T ℃時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時O2和N2O3的物質(zhì)的量分別為9 mol、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 設(shè)分解的N2O5的濃度為x mol·L-1,生成的N2O濃度為y mol·L-1。         N2O5(g)N2O3(g)+O2(g) c(始)(mol·L-1)

63、4 0 0 c(變)(mol·L-1) x x x c(平)(mol·L-1) 4-x x x         N2O3(g)N2O(g)+O2(g) c(始)(mol·L-1) x 0 x c(變)(mol·L-1) y y y c(平)(mol·L-1) x-y y x+y 根據(jù)題意有x-y=1.7,x+y=4.5,解得x=3.1,y=1.4 則平衡時,c(N2O5)=0.9 mol·L-1,c(N2O3)=1.7 mol·L-1,c(O2)=4.5 mol·L-1。 K===8.

64、5。 10.甲醇來源豐富、價格低廉、運輸貯存方便,是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應(yīng)用前景。 (1)若在恒溫恒容的容器內(nèi)進行反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),則可用來判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志有________(填字母序號)。 A.CO的百分含量保持不變 B.容器中H2的濃度與CO的濃度相等 C.容器中混合氣體的密度保持不變 D.CO的生成速率與CH3OH的生成速率相等 (2)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種: ①甲醇蒸氣重整法。該法中的一個主要反應(yīng)為CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),此反應(yīng)能自發(fā)進行的原因是 ____________

65、____________________________________________________________。 ②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2-ZnO為催化劑時原料氣比例對反應(yīng)的選擇性(選擇性越大,表示生成的該物質(zhì)越多)影響關(guān)系如圖所示。則當n(O2)/n(CH3OH)=0.25時,CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為 ________________________________________________________________________; 在制備H2時最好控制n(O2)/n(CH3OH)=________。 答案 (1)AD

66、 (2)①該反應(yīng)是一個熵增的反應(yīng)(或ΔS>0) ②2CH3OH+O22HCHO+2H2O 0.5 解析 (1)濃度相等不能說明其濃度不再變化,B錯誤;氣體總質(zhì)量一定,容器體積一定,密度始終不變,C錯誤。(2)①無法判斷該反應(yīng)的焓變化,但該反應(yīng)是一個熵增的反應(yīng)。若是放熱反應(yīng),則一定能自發(fā)進行,若是吸熱反應(yīng),則一定條件下能自發(fā)進行。②n(O2)/n(CH3OH)=0.25時,主要生成甲醛。制備H2,則H2的選擇性要好,由圖可知在n(O2)/n(CH3OH)=0.5時,H2的選擇性接近100%。 11.哈伯因發(fā)明了氮氣和氫氣合成氨氣的方法而獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。下圖表示某溫度時,向1 L 容器中加入1 mol氮氣、3 mol氫氣,該反應(yīng)在110 s內(nèi)反應(yīng)進行的程度: (1)此反應(yīng)在50~60 s時化學(xué)平衡常數(shù)為K1=______________________(保留兩位有效數(shù)字)。 (2)反應(yīng)進行到60 s時,改變的條件可能是______________________。 A.加入催化劑 B.擴大容器的體積

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