1、第21讲 化学反应进行的方向和限度1只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是()AK值不变，平衡可能移动B平衡向右移动时，K值不一定变化CK值有变化，平衡一定移动D相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值也增大两倍解析：因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K值不变，A项和B项均正确；K值只与温度有关，K值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值应该变为K，D项错误。答案：D2水煤气的主要成分为CO和H2，工业上常利用CH4和H2O来制备水煤气，原理为CH4(g)H2O(g
2、)=CO(g)3H2(g)H0。对于该反应的下列判断正确的是()AS0B在热力学上趋势很大C任何温度下均能自发进行D在G 0，S0，所以在高温下才能自发进行，C项错误，根据GHTS，在G0、S0，高温下HTS0、S0，高温下HTS0、S0，高温下HTS0，反应能自发进行，故C错误；6C(s)6H2O(l)=C6H12O6(s)反应的H0、S0，反应不能自发进行，故D正确。答案：D4反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0达到平衡后，只改变一个反应条件，下列所画示意图不正确的是()解析：升温，化学平衡逆向移动，CH3OH产率降低，A正确；升温，CO的转化率降低，B不正确；加压，化学平衡正
3、向移动，H2的转化率升高，C正确；增大压强，平衡常数不变，D正确。答案：B5已知反应：CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)和反应：H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是()A反应的平衡常数K1B反应的平衡常数KC对于反应，恒容时升高温度，H2浓度减小，则该反应为吸热反应D对于反应，恒温恒容下增大压强，H2浓度一定增大解析：反应的平衡常数K1，固体浓度按1计，故A错误；反应可由得到，故反应的平衡常数K，B正确；对于反应，恒容时升高温度，H2浓度减小
4、，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，C错误；对于反应，恒温恒容下，若充入He，压强增大，H2浓度不变，故D错误。答案：B6已知，相关数据见下表：编号化学方程式平衡常数平衡常数979 K1 173 KFe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)K11.472.15CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K21.62bFe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)K3a1.68根据以上信息判断，下列结论错误的是()AabB增大压强，平衡状态不移动C升高温度平衡状态向正反应方向移动D反应、均为放热反应解析：由，得K3K1K2，则a2，bb，A项正确；是等体积反应，增大压强，平衡不移动，B项正确；由
5、a2，b1，可知随温度升高，K2、K3均减小，故反应、均为放热反应，D项正确；升温时反应、均向逆反应方向移动，C项不正确。答案：C7(双选)在容积一定的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应：C(s)2NO(g)CO2(g)N2(g)，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是()A该反应的H0B若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1pBD在T2时，若反应体系处于状态D，则此时v正v逆解析：升高温度，NO的浓度增大，说明平衡左移，则该反应的H0，故A正确；HK2，故B错误；反应中气体物质的量不变，压强与温度有关，温度越高压强越大，则pCpDpB，
6、故C错误；在T2时，若反应体系处于状态D，达到平衡时NO的浓度要减小，反应正向进行，则此时v正v逆，故D正确。答案：AD8(双选)一定条件下，反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)H0，达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是()A压强：p1p2Bb、c两点对应的平衡常数：KcKbCa点：2v正(NH3)3v逆(H2)Da点：NH3的转化率为解析：该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N2的体积分数越小，则p1p2，故A正确；b、c两点对应温度bKb，故B正确；反应速率之比等于化学计量数之比，3v正(NH3)2v逆(H2)，故C错误；对于反应2NH3(g
7、)N2(g)3H2(g)，假设反应前氨的物质的量为1 mol，反应的氨的物质的量为x mol，则0.1，解得x，因此氨的转化率为，故D错误。答案：AB9(双选)在一定条件下探究二甲醚的制备反应为2CO(g)4H2(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H，测定结果如图所示。下列判断错误的是()A该反应的H0B该反应伴随有副反应的发生C工业选择的较适宜温度为280290 D加入催化剂可以提高CH3OCH3的产率解析：由题图知，随着温度升高，CO的转化率降低，所以升高温度，平衡逆向移动，则该反应是放热反应，Hv(逆)B活化能：过程过程Cn点时该反应的平衡常数K50D过程，t2时刻改变的反应条件可能是
8、升高温度解析：m点CO2的转化率不是最大，反应向正反应方向进行，因此v(正)v(逆)，A项正确；过程首先达到平衡状态，说明反应速率快，因此活化能：过程过程，B项正确；n点时CO2的转化率是80%，则根据方程式可知CO2(g)3H2(g)H2O(g)CH3OH(g) 0.5 1.4 0 0 0.4 1.2 0.4 0.4 0.1 0.2 0.4 0.4所以该反应的平衡常数K200，C项错误；过程，t2时刻CO2的转化率降低，说明反应向逆反应方向进行，由于正反应放热，因此改变的反应条件可能是升高温度，D项正确。答案：C11按要求回答下列问题：对于N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmo
9、l1，在相同体积的甲、乙两密闭容器中，恒温条件下，甲容器中充入1 mol N2、3 mol H2，乙容器中充入2 mol NH3，达到平衡时：(1)甲容器中N2的转化率_(填“等于”“大于”或“小于”)H2的转化率。(2)甲容器中N2的转化率与乙容器中NH3的分解率之和为_。(3)甲容器中释放的热量与乙容器中吸收的热量之和为_。答案：(1)等于(2)1(3)9212活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO，在1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：活性炭/molNO/mol
10、A/molB/molp/MPa200 2.0000.040 00.030 00.030 03.93335 2.0050.050 00.025 00.025 0p根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：_。判断p_(用“”“(或0.5625)13100 kPa时，反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反应2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。(1)图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)O2(g)2NO2(g)达到平衡时NO的转化率，则_点对应的压强最大。(2)100 kPa、25时，2NO2(g)N
11、2O4(g)平衡体系中N2O4的物质的量分数为_，N2O4的分压p(N2O4)_kPa，列式计算平衡常数Kp_(Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。(3)100 kPa、25时，V mL NO与0.5V mL O2混合后最终气体的体积为_mL。解析：(1)图1中曲线为等压线，A、C在等压线下方，B在等压线上方，温度不变时，A、C点相对等压线，NO的平衡转化率减小，则平衡逆向移动，为减小压强所致，B点相对等压线，NO的平衡转化率增大，则平衡正向移动，为增大压强所致，故压强最大的点为B点。(2)100 kPa、25时，NO2的平衡转化率为80%，设起始时NO2的浓度为a，则平衡
12、时NO2的浓度为0.2a、N2O4的浓度为0.4a，故N2O4的物质的量分数为100%66.7%。N2O4的分压p(N2O4)100 kPa66.7%66.7 kPa。KP0.06。(3)100 kPa、25时，V mL NO与0.5V mL O2生成V mL NO2，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中NO2的转化率为80%，知平衡时气体的体积为V mL(180%)V mL80%0.6V mL。答案：(1)B(2)66.7%66.70.06(3)0.6V14对于可逆反应COH2O(g)CO2H2，回答下列问题：(1)830 K时，若起始时c(CO)2 molL1，c(H2O)3 molL1
13、，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为_；平衡常数K的值为_。(2)830 K时，若只将起始时c(H2O)改为6 molL1，则水蒸气的转化率为_。(3)若830 K时，起始浓度c(CO)a molL1，c(H2O)b molL1，H2的平衡浓度c(H2)c molL1，则：a、b、c之间的关系式是_。当ab时，a_c。解析：(1) COH2O(g)CO2H2起始浓度/(molL1) 2 3 0 0转化浓度/(molL1) 1.2 1.2 1.2 1.2平衡浓度/(molL1) 0.8 1.8 1.2 1.2K1，(H2O)100%40%。(2)设CO的转化浓度为x molL1COH2O(g)CO2H2起始浓度/(molL1) 2 6 0 0转化浓度/(molL1) x x x x平衡浓度/(molL1) 2x 6x x xK1，解得x1.5，则(H2O)100%25%。(3)COH2O(g)CO2H2起始浓度/(molL1) a b 0 0转化浓度/(molL1) c c c c平衡浓度/(molL1) ac bc c c1，化简得c，当ab时，a2c。答案：(1)40%1(2)25%(3)c2
