1、第七章化学反应速率和化学平衡第23讲化学平衡的移动和化学反应进行的方向微考点大突破微充电大收获微真题大揭秘微考点大突破层级一 知识层面微考点 1 影响化学平衡移动的因素基|础|微|回|扣1对平衡移动概念的理解一定条件下的化学平衡条件改变 平衡破坏 一定时间后新条件下的新平衡(v 正v 逆)(v 正v 逆)(v正v逆)各组分含量保持一定 各组分含量改变 各组分含量又保持新的一定2影响化学平衡移动的因素(1)浓度。其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动，此时 v 正 v 逆；反之，如果 ，可使化学平衡向 方向移动，此时 v 正 v 逆。(2)压强。对有气体参加的可逆
2、反应，反应前后体积发生变化时，若其他条件不变，增大压强会使平衡向的方向移动，反之向的方向移动。气体体积在反应前后保持不变的反应，则改变压强对平衡。正反应减小反应物浓度或增大生成物浓度逆反应气体体积缩小气体体积扩大无影响(3)温度。其他条件不变时，升温使平衡向方向移动；降温使平衡向方向移动。对于一个可逆反应，如果正反应放热，则逆反应一定。3勒夏特列原理勒夏特列原理(平衡移动原理)：已达的可逆反应，如果改变条件，平衡就向着的方向移动。减弱：平衡移动只能减弱条件改变对平衡的影响，不能完全消除这种改变，更不能扭转这种改变。吸热反应放热反应吸热平衡影响平衡的一个减弱这种改变微助学一个实质化学平衡移动的实
3、质是外界条件影响了化学反应速率，使得 v 正v 逆，平衡将发生移动。两个注意应用勒夏特列原理分析问题时应注意(1)不要把 v 正增大与化学平衡向正反应方向移动等同，只有 v 正v 逆时，才使化学平衡向正反应方向移动。(2)不要把化学平衡向正反应方向移动与反应物转化率的提高等同，当反应物总量不变时，化学平衡向正反应方向移动，反应物的转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动时，会使另一种反应物的转化率提高，而本身的转化率降低。我的警示化学平衡移动方向与物质百分含量的变化关系分解型可逆反应mA(g)qC(g)pD(g)或 mA(g)nN(g)，改变 A或 N 的用量时平衡移动方
4、向与新平衡时物质百分含量的变化关系：(1)恒容条件下：若增大(减小)A 或 N 的浓度，平衡将向减少(增加)A或 N 的方向移动，新平衡时百分含量的变化按增大(减小)压强进行分析判断。(2)恒压条件下，平衡移动方向与恒容时分析方法相同，但新平衡状态与原平衡状态相同。微诊断判断正误，正确的画“”，错误的画“”。1温度改变，平衡一定发生移动()2只要 v(正)增大，平衡一定正向移动()警示：任何反应都伴随着能量的变化，通常表现为吸热或放热，故温度改变，化学平衡将发生移动。警示：平衡正向移动是因为 v(正)大于 v(逆)，若 v(正)、v(逆)都增大，则平衡不一定正向移动。3不论恒温恒容，还是恒温恒
5、压容器，加入稀有气体，平衡皆发生移动()4起始加入原料的物质的量相等，则各种原料的转化率一定相等()警示：恒温恒容容器中的化学平衡，当充入稀有气体时，化学平衡不移动。警示：只有起始原料的物质的量之比等于方程式的化学计量数比，原料的转化率才相等。5通过改变一个条件使某反应向正反应方向移动，转化率一定增大()警示：若反应物不止一种的反应通过增大某反应物的浓度使反应正向移动，则该反应物的转化率减小。应|用|微|提|升对点微练一 选取措施使化学平衡定向移动1在水溶液中存在反应：AgFe2Ag(s)Fe3 H0，abc BH0，abcCHc DH0，abc解析 由图可知，随压强的增大，Z的体积分数增大，
6、说明平衡正向移动，正反应是气体分子数减小的反应。随温度的升高，Z的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应。答案 C对点微练二 条件改变时化学平衡移动结果的判断3一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入 2 mol SO2和 1 mol O2，发生下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，达到平衡后改变下列条件，SO3气体平衡浓度不改变的是()A保持温度和容器体积不变，充入 1 mol SO3(g)B保持温度和容器内压强不变，充入 1 mol SO3(g)C保持温度和容器内压强不变，充入 1 mol O2(g)D保持温度和容器内压强不变，充入 1 mo
7、l Ar(g)解析 充入 1 mol SO3相当于充入 1 mol 的 SO2和 0.5 mol 的 O2，即在恒温恒压下，由于新充入的 SO3转化成的 SO2和 O2的量之比与起始充入的SO2和 O2的物质的量之比相同，故平衡等效，因此 c(SO3)平不变。答案 B4在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)b(g)2c(g)H10进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是()A等压时，通入惰性气体，c 的物质的量不变B等压时，通入 z 气体，反应器中温度升高C等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D等容时，通入 z 气体，y 的物质的量浓度增大解析 不导热的
8、密闭容器中，等压时，通入惰性气体，体积增大，x(g)3y(g)2z(g)平衡逆向移动，放出热量，体系温度升高，a(g)b(g)2c(g)平衡逆向移动，c 的物质的量减少；B 项，等压时，通入 z 气体，x(g)3y(g)2z(g)平衡逆向移动，体系温度升高；C 项，等容时，通入惰性气体，反应物浓度不变，各反应速率不变；D 项，等容时，通入 z 气体，x(g)3y(g)2z(g)平衡逆向移动，y 的物质的量浓度增大。答案 A5.如图所示，在容器 A 中装有 20 的水 50 mL，容器 B 中装有1 molL1 的盐酸 50 mL，试管 C、D 相连通，且其中装有红棕色 NO2 和无色N2O4
9、的混合气体，并处于下列平衡：2NO2N2O4 H57 kJmol1，当向 A 中加入 50 g NH4NO3 晶体使之溶解，向 B 中加入 2 g 苛性钠时：(1)C 中的气体颜色_(填“变浅”或“变深”)。(2)若 25 时，起始时仅有 NO2 气体，达到平衡时，c(NO2)0.012 5 molL1，c(N2O4)0.032 1 molL1，则 NO2 的起始浓度为_，NO2 的转化率为_。变浅0.076 7 molL1 83.7%.在三支容积均为 30 cm3针筒中分别抽入 10 cm3 NO2气体，将针筒前端封闭。将第二支针筒活塞迅速推至 5 cm3处，此时气体的颜色变深，一段时间后气
10、体颜色又变浅了，但仍比第一支针筒气体的颜色深。(1)推进针筒后颜色变深的原因是_ _；(2)一段时间后气体颜色又变浅的原因是_；(3)在此过程中，该反应的化学平衡常数将_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，NO2的转化率将_。气体的体积减小，NO2 浓度增大，气体的颜色加深 压强增大，平衡向正反应方向移动不变增大平衡移动方向判断的思维模型 对点微练三 化学平衡的计算6往一真空密闭容器中通入一定量的气体 A，在一定温度下，发生如下反应：2A(g)B(g)xC(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大了 p%，若此时 A 的转化率为 a%，下列关系正确的是()若 x1，则 pa 若 x2，则 p
11、a 若 x3，则 pa 若x4，则 paA B C D解析 设起始通入 A 气体为 n mol 2A(g)B(g)xC(g)始 n 0 0变 na%na%2 na%2 x平 nna%na%2 na%2 x依题意：nna%na%2 na%2 xn1p%1化简：pa2(x1)代入选项得：x1，p0 x2，pa/2 x3，pa x4，p32a，故 A 项正确。答案 A7在体积恒定的密闭容器中，一定量的 SO2与 1.100 mol O2 在催化剂作用下加热到 600 发生反应：2SO2O2催化剂2SO3 H0。当 O2的物质的量减少 0.315 mol 时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应
12、前的 82.5%。下列有关叙述正确的是()A当 SO3的生成速率与 SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C将平衡混合气体通入过量 BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为 161.980 gD达到平衡时，SO2的转化率为 90%解析 A 项，SO2的消耗速率和 SO3的生成速率均为正反应速率；B 项，降低温度，该平衡正向移动，故正反应速率减小程度小于逆反应速率减小程度；C 项和 D 项可以通过以下计算来判断：2SO2 O2催化剂 2SO3n(起始)n(SO2)起1.100 mol 0n(转化)0.630 mol 0.315 mol 0.630 mol
13、n(平衡)n(SO2)起0.630 mol 0.785 mol 0.630 mol由题意可得nSO2起0.6300.7850.630nSO2起1.100100%82.5%n(SO2)起0.700 molSO2的转化率0.630 mol0.700 mol100%90%将平衡混合气体通入 BaCl2溶液中，只有 SO3可以与 BaCl2溶液反应生成 BaSO4沉淀，则 m(BaSO4)0.630 mol233 g/mol146.790 g。答案 D微考点 2 化学反应进行的方向基|础|微|回|扣焓、焓变及熵、熵变(1)在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程称为_过程。(2)焓变是一个与反应
14、能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的化学反应是_反应，但也有不少_反应能自发进行，还有些_反应在室温条件下不能自发进行，但在_下则能自发进行，因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。(3)熵是用来描述体系_的一个物理量，符号为_，熵值越大，体系_越大，在同一条件下，不同物质的熵_，而同一物质的熵与其_状态及_条件有关，如对同一物质来说，S(g)_S(l)_S(s)。自发放热吸热吸热较高温度混乱度S混乱度不同聚集外界(4)反应的熵变 S 为_总熵与_总熵之差。熵变的数值通常是_，为熵_反应，熵_有利于反应自发进行，而有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行。因此熵
15、变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。(5)在_一定的条件下，化学反应的方向是反应的_共同影响的结果，反应方向的判据为_。_，反应能自发进行；_，反应达到平衡状态；_，反应不能自发进行。反应产物反应物正值增加增加温度、压强焓变和熵变HTSHTS0HTS0HTS0这个判据用文字表述为：在_一定的条件下，自发反应总是向_的方向进行，直至达到_状态。此判据指出的是在_一定的条件下，反应自动发生的_，即反应发生的可能性，它并不说明在该条件下可能自发进行的反应能否实际发生。温度、压强HTS0平衡趋势温度、压强微助学两种倾向自发过程的两种倾向(1)体系趋向于高能状态转变为低能状态(体系
16、对外部做功或释放热量)。(2)在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。三个规律(1)放热且熵增加的反应一定能自发进行。(2)吸热且熵减少的反应一定不能自发进行。(3)焓变和熵变的作用相同时，温度有可能对反应方向起决定性作用。微诊断判断正误，正确的画“”，错误的画“”。1H0、S0 的反应在温度低时不能自发进行()2因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据()警示：H0、S0，则 G0，任何温度下反应都能自发进行。警示：用焓变和熵变判断反应的自发性，都有例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应用复合判据。3在其他外界条件不变的
17、情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向()4CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0()5一定温度下，反应 MgCl2(l)Mg(l)Cl2(g)的 H0、S0()警示：使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向。警示：CaCO3(s)分解为吸热反应，H0。应|用|微|提|升对点微练四 焓变与自发反应8实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A所有的放热反应都是自发进行的B所有的自发反应都是放热的C焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据解析 反应是否能自发进行是由焓变
18、和熵变共同决定的，故焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素。答案 C对点微练五 熵变与自发反应9下列反应中，熵显著增加的反应是()ACO(g)2H2(g)=CH3OH(g)BCaCO32HCl=CaCl2H2OCO2CC(s)O2(g)=CO2(g)D2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)解析 反应中若生成气体或气体的量增加，都会使混乱度增大，熵增加。答案 B对点微练六 复合判据的应用10熵变、焓变可作为反应过程进行方向的判据，下列反应一定有自发倾向的是()AH0 S0 BH0 S0CH0 S0 DH0 S0解析 当 H0，S0 时，GHTS0，反应一定有自发进行的倾向。答案 A11灰锡结
19、构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿，现把白锡制成的器皿放在 0、100 kPa 的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用？已知：在 0、100 kPa 条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为 H2 180.9 kJmol1，S6.61 Jmol1K1。解析 HTS2 180.9 kJmol1273 K(6.61 Jmol1K1)1032 179.1 kJmol1”“不能ab解析 该反应是分解反应，且 CO 燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即 H0，因气体的物质的量增多，所以 S0。GHTSn，Q0 Bmnp，Q0Cmn，Q0 Dmnp，Qv 正，平衡向逆反应方向移
20、动，逆反应为吸热反应，故 H0 即 Qv 逆，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应，故 mn，C 正确。答案 C【子题微练 1】下列各图是温度(或压强)对反应：2A(s)2B(g)2C(g)D(g)(正反应为吸热反应)的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是()解析 无论是升高温度还是增大压强，v(正)、v(逆)均应增大。B 项中v(逆)减小，D 项中，v(正)和 v(逆)均减小，故 B、D 项均错误；该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，则 v(正)v(逆)，A 项错误；增加压强，平衡向逆反应方向移动，则v(
21、逆)v(正)，C 项正确。答案 C题型二 百分含量(或转化率)时间温度(压强)图象已知不同温度或压强下，反应物的转化率(或百分含量)与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。以 A(g)B(g)C(g)中反应物的转化率 A为例说明解答这类图象题时应注意以下两点：(1)“先拐先平，数值大”原则分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如甲中T2T1。若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如乙中p1p2。若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡
22、所需时间短。如图丙中 a 使用催化剂。(2)正确掌握图象中反应规律的判断方法图甲中，T2T1，升高温度，A降低，平衡逆移，正反应为放热反应。图乙中，p1p2，增大压强，A 升高，平衡正移，则正反应为气体体积缩小的反应。若纵坐标表示 A 的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。【母题导航 2】已知可逆反应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJmol1，若反应物的起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是()解析 因为正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，达到平衡所用时间减少，但是平衡向逆反应方向移动，NO 的含量减小，A
23、正确、C错误；增大压强，反应速率加快，达到平衡所用时间减少，正反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，NO 的含量减小，B正确；催化剂对平衡没有影响，只是加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，D 正确。答案 C【子题微练 2】一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合如图的是()ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)H0CCH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)H2O(g)H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)HT1，温度升高，水蒸气含量减少，正反应是放热反应，因此 B、C 不符合题意；由
24、压强时间图象可知，p1先达到平衡，即 p1p2，随着压强的增加，水蒸气含量增加，因此正反应是气体体积减小的反应，D 不符合题意，只有 A 符合题意。答案 A题型三 恒温线(恒压线)图象已知不同温度下的转化率压强图象或不同压强下的转化率温度图象，推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。以反应A(g)B(g)C(g)中反应物的转化率 A为例说明解答这类图象题时应从两方面入手：(1)“定一议二”原则：可通过分析相同温度下不同压强时反应物 A 的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A 增大
25、，平衡正移，正反应为气体体积减小的反应，乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出结论。(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物 A 的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。【母题导航 3】(2016武汉模拟)有一化学平衡 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如图所示的是 A 的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是()A正反应是放热反应；mnpqB正反应是吸热反应；mnpqC正反应是放热反应；mnpq解析 图象中有三个量，应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。定压强，讨论 T 与
26、A 的转化率的关系：同一压强下，温度越高，A 的转化率越高，说明正反应是吸热反应；定温度，讨论压强与 A 的转化率的关系：同一温度下，压强越大，A 的转化率越高，说明正反应是体积缩小的反应，即 mnpq。答案 D【子题微练 3】如图是温度和压强对反应 XY2Z影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中 Z的体积分数。下列叙述正确的是()AX、Y、Z 均为气态B恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据C升高温度时 v 正增大，v 逆减小，平衡向右移动D使用催化剂 Z的产率提高解析 由图可知，在温度不变时增大压强，Z 的体积分数减小，即平衡逆向移动，所以 X、Y 中至多有一
27、种是气体，A 错误；因反应物中有非气体物质存在，所以恒容时只要平衡发生移动，混合气体的质量就会发生变化，则密度必然改变，所以混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据，B 正确；升高温度，v 正、v 逆都增大，C 错误；催化剂对平衡移动无影响，不能提高 Z的产率，D 错误。答案 B题型四 几种特殊图象(1)对于化学反应 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，M 点前，表示化学反应从反应物开始，则 v 正v 逆；M 点为刚达到的平衡点。M 点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增大(C%减小)，平衡左移，Hv 逆；则右下方(F 点)v 正0，H0B体系的总压 p 总：p 总(
28、状态)2p 总(状态)C体系中 c(CO)：c(CO，状态)v 逆(状态)解析 A 选项，由图象知，温度越高，二氧化碳的量越少，所以该反应的正反应为吸热反应，即 H0，所以错误。B 选项，设状态和状态时二氧化碳的物质的量浓度为 x，则状态时容器内一氧化碳气体的物质的量为 2(0.1x)，即此时该容器中气体的物质的量之和为 x2(0.1x)0.2x；状态时容器内一氧化碳的物质的量为 2(0.2x)，即此时该容器中气体的物质的量为 x2(0.2x)0.4x20.2x2，因此 p 总(状态)2p 总(状态)，错误。C 选项，状态相当于状态体积缩小一半后的状态，如果体积缩小一半，平衡不移动，则 c(C
29、O，状态)2c(CO，状态)，但体积压缩的过程中，平衡向左移动，因此 c(CO，状态)2c(CO，状态)，所以正确。D 选项，状态的温度比状态的温度高，温度高反应速率快，因此 v 逆(状态)0B图中 Z 的大小为 a3bC图中 X 点对应的平衡混合物中nH2OnCH43D温度不变时，图中 X 点对应的平衡在加压后(CH4)减小解析 A 项，随着温度的升高，(CH4)减小，说明升温平衡正向移动，正反应吸热，H0，正确；B 项，nH2OnCH4Z，Z 越大，CH4转化率越大，CH4体积分数越小，则 b3a，错误；C 项，CH4 H2O CO 3H2起始：a 3a 0 0转化：xxxx平衡：ax 3
30、axxxnH2OnCH43axax 3a13xax3，错误；D 项，加压平衡逆向移动，(CH4)增大，错误。答案 A2(2015重庆卷)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将 CO 和 H2S 混合加热并达到下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反应前 CO 物质的量为 10 mol，平衡后 CO 物质的量为 8 mol。下列说法正确的是()A升高温度，H2S 浓度增加，表明该反应是吸热反应B通入 CO 后，正反应速率逐渐增大C反应前 H2S 物质的量为 7 molDCO 的平衡转化率为 80%解析 A 项，升高温度
31、，H2S 浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应吸热，正反应放热，错误；B 项，通入 CO 气体瞬间正反应速率增大，达到最大值，向正反应方向建立新的平衡，正反应速率开始减小，错误；C 项，设反应前 H2S 的物质的量为 n mol，容器的容积为 1 L，则 CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1n始/mol10 n0 0n变/mol 2 2 2 2n平/mol 8 n2 2 2因为该反应是反应前后气体体积不变的反应，所以有 K228n20.1，解得 n7，故 C 项正确；CO 的平衡转化率为 210100%20%，D项错误。答案 C3(2016全国卷)煤燃烧排放的烟气含有 S
32、O2和 NOx，形成酸雨、污染大气，采用 NaClO2 溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：(1)NaClO2的化学名称为_。(2)在鼓泡反应器中通入含有 SO2和 NO 的烟气，反应温度 323 K，NaClO2溶液浓度为 5103 molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SO24SO23NO3NO2Clc(molL1)8.351046.871061.51041.2105 3.4103亚氯酸钠 写 出 NaClO2 溶 液 脱 硝 过 程 中 主 要 反 应 的 离 子 方 程 式_。增加压强，NO 的转化率_(填“提高”“不变”或“降低”)。随着吸
33、收反应的进行，吸收剂溶液的 pH 逐渐_(填“增大”“不变”或“减小”)。由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了 SO2和 NO 在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。4NO3ClO2 4OH=4NO3 2H2O3Cl 提高 减小大于NO 溶解度较低或脱硝反应活化能较高(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中 SO2和 NO 的平衡分压 pc如图所示。由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_(填“增大”“不变”或“减小”)。反应 ClO2 2SO23=2SO24 Cl的平衡常数 K 表达式为_。(4)如果采用 NaClO、Ca
34、(ClO)2 替代 NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平 衡原理分析，Ca(ClO)2 相比 NaClO 具有的优点是_。减小K c2SO24 cClc2SO23 cClO2 形成 CaSO4沉淀，使平衡向产物方向移动，SO2转化率提高已知下列反应：SO2(g)2OH(aq)=SO23(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO23(aq)=SO24(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO24(aq)H3则反应 SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的 H_。H1H2H3(4)采用 Ca(ClO)2，在脱
35、硫反应中会生成 CaSO4沉淀，使 c(SO24)减小，平衡正向移动，SO2转化率提高。按题中反应方程式先后顺序，编序号为，根据盖斯定律，将反应即可得目标反应，故 HH1H2H3。解析(2)NaClO2具有氧化性，可将 NO 氧化为 NO3，自身被还原为 Cl，故脱硝时主要反应的离子方程式为 3ClO2 4NO4OH=4NO32H2O3Cl；加压可增大 NO 溶解度且使反应向右进行的程度增大，NO的转化率提高。脱硝反应 3ClO2 4NO4OH=4NO3 2H2O3Cl，脱硫反应4OHClO2 2SO2=2SO24 Cl2H2O，两反应均消耗 OH，故随着反应进行 c(OH)减小，c(H)增大
36、，pH 减小。由表格中数据可知 c(SO24)c(NO3)，故脱硫速率大于脱硝速率，可能的原因有 SO2、NO 初始浓度不同，SO2、NO 在水中溶解度不同，NO、SO2 还原性强弱不同，反应物的活化能越大，反应速率越慢，故还可能是脱硝反应活化能较高等。(3)由图示可知，温度升高，SO2和 NO 的平衡分压增大，说明升温，平衡逆向移动，因此，升高温度，反应的平衡常数减小。根据反应方程式 ClO2 2SO232SO24 Cl，可知化学平衡常数表达式为 K cClc2SO24 cClO2 c2SO23。4(2015全国卷)Bodensteins 研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)H1
37、1 kJ/mol在 716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t的关系如下表：t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果，该反应的平衡常数 K 的计算式为_。0.1080.1080.7842上述反应中，正反应速率为 v 正k 正x2(HI)，逆反应速率为 v 逆k逆x(H2)x(I2)，其中 k 正、k 逆为速率常数，则 k 逆为_(以 K 和 k 正表示)。若 k 正0.002 7 min1，在 t40 min 时，v 正_min1。由上
38、述实验数据计算得到 v 正x(HI)和 v 逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母)。k 正/K 1.95103A 点、E 点解析 2HI(g)H2(g)I2(g)是反应前后气体物质的量不变的反应。反应后 x(HI)0.784，则 x(H2)x(I2)0.108，KcH2cI2c2HI0.108V 0.108V0.784V20.1080.1080.7842。到达平衡时，v 正v 逆，即 k 正x2(HI)k 逆x(H2)x(I2)，k逆k 正 x2HIxH2xI2k 正/K，在 t40 min 时，x(HI)0.85，v 正k 正x2(H
39、I)0.002 7 min1(0.85)21.95103 min1。原平衡时，x(HI)为 0.784，x(H2)为 0.108，二者图中纵坐标均约为 1.6(因为平衡时 v 正v 逆)，升高温度，正、逆反应速率均加快，对应两点在 1.6 上面，升高温度，平衡向正反应方向移动，x(HI)减小(A 点符合)，x(H2)增大(E 点符合)。5(2015全国卷)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为 CO、CO2和 H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJ/molCO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H
40、258 kJ/molCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H341 kJ/mol回答下列问题：(1)反应的化学平衡常数 K 表达式为_；图 1 中能正确反映平衡常数 K 随温度变化关系的曲线为_(填曲线标记字母)，其判断理由是_。图 1图 2K cCH3OHcCOc2H2a反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高变小(2)合成气组成 n(H2)/n(COCO2)2.60 时，体系中的 CO 平衡转化率()与温度和压强的关系如图 2 所示，(CO)值随温度升高而_(填“增 大”或“减 小”)，其 原 因 是 _ _；图2中 的 压 强 由 大 到 小 为 _，其 判 断 理 由 是_。减小
41、升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中 CO 的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又使产生 CO 的量增大；总结果，随温度升高，使CO 的转化率降低p3p2p1 相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO 的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生 CO 的量不受压强影响。故增大压强时，有利于 CO 的转化率升高解析(1)根据化学平衡常数的书写要求可知，反应的化学平衡常数为 K cCH3OHcCOc2H2。反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数 K 减小，故曲线 a 符合要求。(2)由图 2 可知，压强一定时，CO 的平衡转化率随温度的升高而减小，其原因是反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，又使产生 CO 的量增大，而总结果是随温度升高，CO 的转化率减小。反应的正反应为气体总分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO 的平衡转化率增大，而反应为气体总分子数不变的反应，产生 CO 的量不受压强的影响，因此增大压强时，CO 的转化率提高，故压强 p1、p2、p3的关系为 p1p2p3。