1、 【高频考点解读】1.理解化学平衡常数的含义并能进行简单计算。2.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。3.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。【热点题型】题型一 考查化学平衡常数例1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，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓
2、变为正值D对于反应，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小答案B【提分秘籍】1表达式对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，K(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。2意义(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。【举一反三】 某温度下，某反应达平衡时平衡常数K。恒容时，温度升高，H2的浓度减小。下列说法正确的是()A该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，H2的浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小D该反应的化学方程式为COH2OCO2H2答案
3、A题型二 有关转化率的计算及判断例2已知可逆反应：M(g)N(g) P(g)Q(g)H0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)1molL1，c(N)2.4molL1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_。(2)若反应温度升高，M的转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)4molL1，c(N)amolL1；达到平衡后，c(P)2molL1，a_。(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)c(N)bmolL1，达到平衡后，M的转化率为_。答案(1)25%(2)增大(3)6(4)41%解析(1)M
4、(g)N(g) P(g)Q(g)始态molL112.400变化量molL1160%160%因此N的转化率为100%25%。(2)由于该反应的H0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。【提分秘籍】 1分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。2明确三个关系：(1)对于同一反应物，起始量变化量平衡量。(2)对于同一生成物，起始量变化量平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3计算方法：三段式法化学平衡计算模式：对以下反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为VL。mA(g
5、)nB(g) pC(g)qD(g)起始(mol) a b 0 0变化(mol) mx nx px qx平衡(mol) amx bnx px qx【举一反三】 SO2常用于制硫酸，其中一步重要的反应为2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0。若向一个2L的密闭容器中充入0.4molSO2、0.2molO2和0.4molSO3，发生上述反应。当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是_(填字母)。Ac(SO2)0.3molL1、c(O2)0.15molL1Bc(SO3)0.4molL1Cc(O2)0.2molL1、c(SO2)0.4molL1Dc(SO3)0.3molL1答案AD题型三 化学反应进行
6、的方向例3灰锡结构松散，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、100kPa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、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H2180.9Jmol1，S6.61Jmol1K1。答案会自发变成灰锡，不能再继续使用。解析HTS2180.9Jmol1103273K(6.61Jmol1K1)1030.38kJmol10D反应2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自发进行，则该反应的H0答案C2在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)4CO(g)
7、Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：温度/2580230平衡常数510421.9105下列说法不正确的是()A上述生成Ni(CO)4的反应为放热反应B25时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为2105C在80时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5molL1，则此时v正v逆D80达到平衡时，测得n(CO)0.3mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2molL1答案C解析温度升高，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，A正确；Ni(CO)4(g) Ni(s)4CO(g)为题给反应的逆反应，相同温度下两个反应的平衡常数互为
8、倒数关系，B正确；C项中该时刻Q8K，反应逆向进行，v逆v正，C错误；D项中CO的平衡浓度为1molL1，由K2可计算出Ni(CO)4的平衡浓度为2molL1。3将2molX和2molY充入2L密闭容器中发生反应：X(g)3Y(g) 2Z(g)aQ(g)。2min时达到平衡，生成0.8molZ，测得Q的浓度为0.4molL1，下列叙述错误的是()Aa的值为2B平衡时X的浓度为0.8molL1CY的转化率为60%D反应速率v(Y)0.2molL1min1答案D4已知A(g)B(g)C(g)D(g)，反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/70080083010001200平衡常数1.71.11.0
9、0.60.4830时，向一个2L的密闭容器中充入0.2mol的A和0.8mol的B，反应初始4s内A的平均反应速率v(A)0.005molL1s1。下列说法中正确的是()A4s时c(B)为0.76molL1B830达平衡时，A的转化率为80%C反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动D1200时反应C(g)D(g) A(g)B(g)的平衡常数的值为0.4答案B解析A的浓度减少量c(A)0.005molL1s14s0.02molL1，所以B的浓度减少量为0.02molL1,4s时c(B)0.4molL10.02molL1，A选项错误；B选项依据三段式进行计算：A(g) B(g) C(g) D(g)始
10、态(molL1) 0.1 0.4 0 0反应的量(molL1) x x x x平衡(molL1) 0.1x 0.4x x xK1，x0.08，B选项正确；温度越高，平衡常数越小，所以升高温度平衡左移，C选项错误；D选项，平衡常数为2.5，错误。5O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的O为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：反应O3O2OH0平衡常数为K1；反应OO32O2H0平衡常数为K2；总反应：2O33O2H0平衡常数为K。下列叙述正确的是()A降低温度，K减小BKK1K2C适当升温，可提高消毒效率D压强增大，K
11、2减小答案C6一定条件下，反应：6H2(g)2CO2(g) C2H5OH(g)3H2O(g)的数据如下图所示。下列说法正确的是()A该反应的H0B达平衡时，v正(H2)v逆(CO2)Cb点对应的平衡常数K值大于c点Da点对应的H2的平衡转化率为90%答案D解析A项，升温，CO2的转化率越小，平衡左移，正反应为放热反应，H0，错误；B项，应为v正(H2)3v逆(CO2)；C项，升温，平衡左移，b点温度高，其平衡常数小，错误；D项， 6H2(g)2CO2(g) C2H5OH(g)3H2O(g)2 1 0 06x 2x x 3x100%60%x0.3所以H2的平衡转化率为100%90%，正确。7铁是
12、最常见的金属之一，铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示：化学反应平衡常数温度973K1173KFe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)K11.472.15Fe(s)H2O(g) FeO(s)H2(g)K22.381.67CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)K3？完成下列填空： (1)反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。根据反应与可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系，则K3_(用K1、K2表示)。(2)973K时，若反应在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡，有3mol电子发生转移，则在2min内v(CO2)_。
13、若压缩容器的容积为原来的一半，平衡将_移动(填“向左”、“向右”或“不”)，CO2的浓度将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有_。答案(1)吸热K2/K1(2)0.375molL1min1不增大降温8已知：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)HQ，其平衡常数随温度变化如下表所示：温度/400500850平衡常数9.9491请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_。该反应的Q_0(填“”或“”)。(2)850时在体积为10L的反应器中，通入一定量的CO和H2O(g)，发生上述反应，CO和H2O(g)的物质的量浓度变化如图所示，
14、则04min时平均反应速率v(CO)_。(3)若在500时进行。且CO、H2O(g)的起始浓度均为0.020molL1，该条件下，CO的最大转化率为。(4)若在850时进行，设起始时CO和H2O(g)共为1mol，其中H2O(g)的体积分数为x，平衡时CO的转化率为y，试推导y随x变化的函数关系式为_。答案(1)K(2)0.03molL1min1(3)75%(4)yx(4)850时平衡常数为1，有 CO(g) H2O(g) CO2(g) H2(g)起始 (molL1): 1x x 0 0转化 (molL1): y(1x) y(1x) y(1x) y(1x)平衡 (molL1): 1xyxy x
15、yxy y(1x) y(1x)则有：1，解得yx。9水煤气法制甲醇工艺流程框图如下已知：除去水蒸气后的水煤气含5559%的H2,1518%的CO,1113%的CO2，少量的H2S、CH4，除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成。(1)制水煤气的主要化学反应方程式为C(s)H2O(g)高温,CO(g)H2(g)，此反应是吸热反应。此反应的化学平衡常数表达式为_；下列能提高碳的平衡转化率的措施是_。A加入C(s) B加入H2O(g)C升高温度D增大压强(2)将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术
16、，其反应原理为CH4(g)O2(g) CO(g)2H2O(g)H519kJ。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)。X在T1时催化效率最高，能使正反应速率加快约3105倍；Y在T2时催化效率最高，能使正反应速率加快约3105倍；Z在T3时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1106倍；已知：T1T2T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是_(填“X”或“Y”或“Z”)，选择的理由是_。(3)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应是：2H2(g)CO(g) CH3OH(g)H181.6kJ。4下此反
17、应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：物质H2COCH3OH浓度/molL10.20.10.4比较此时正、逆反应速率的大小：v正_v逆(填“”、“”或“”)。若加入同样多的CO、H2，在T5反应，10min后达到平衡，此时c(H2)0.4molL1，则该时间内反应速率v(CH3OH)_molL1min1。(4)生产过程中，合成气要进行循环，其目的是_。答案(1)KBC(2)Z催化效率高且活性温度低(或催化活性高速度快，反应温度低产率高)(3)0.03(4)提高原料CO、H2的利用率(或提高产量、产率亦可)。10苯乙烷(C8H10)可生产塑
18、料单体苯乙烯(C8H8)，其反应原理是C8H10(g) C8H8(g)H2(g)H125kJmol1.某温度下，将0.40mol苯乙烷，充入2L真空密闭容器中发生反应，测定不同时间该容器内物质的量，得到数据如下表：时间/min010203040n(C8H10)/mol0.400.300.26n2n3n(C8H8)/mol0.000.10n10.160.16(1)当反应进行到20min时，该段时间内H2的平均反应速率是_。(2)该温度下，该反应的化学平衡常数是_。(3)若保持其他条件不变，用0.40molH2(g)和0.40molC8H8(g)合成C8H10(g)，当有30kJ热量放出时，该反应中H2的转化率是_。此时，该反应是否达到了平衡状态？_(填“是”或“否”)。.工业上以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(不参与反应)，C8H10(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系的温度、压强的关系如图、图所示。(4)由图可知，T1_T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)由图可知，当其他条件不变时，水蒸气的用量越大，C8H10的平衡转化率将_(填“越大”、“越小”或“不变”)，原因是_。答案(1)0.0035molL1min1(2)4/75或0.053(3)60%是(4)大于(5)越大随着水蒸气的加入，扩大了容器的容积，相当于对反应体系减小压强(或使得浓度商QK)平衡右移，转化率增大