1、专题三元素及其化合物 第13讲 化学反应速率与化学平衡 高考总复习大二轮 化 学 考纲考向素养考纲要求热点考向核心素养(1)了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。(1)化学反应速率的计算及影响因素科学探究与创新意识：通过科学探究设计实验方案，探究浓度、温度、催化剂，固体表面积等对化学反应速率的影响，以及温度对化学平衡移动的影响。(2)理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。(2)化学平衡状态的判定证据推理与模型认知：通过平衡时反应物和生成物浓度的实验数据，论证推理平衡时反应物和生成物浓度满足的关系，建立平衡常数的概念，并利用平衡常数和浓
2、度熵的关系，建立判断平衡移动的方法模型。(3)了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。(3)化学平衡的移动、影响因素及化学平衡图像变化观念与平衡思想：利用变量与控制的方法科学探究影响速率和平衡的因素，运用平衡思想研究化学反应平衡时满足的关系和平衡状态的建立，利用变化观念讨论外界条件改变对速率和平衡移动的影响。(4)掌握化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行计算。(4)化学平衡常数、转化率的相关计算科学态度与社会责任：利用速率和平衡理论解决工业生产中的产量、环境保护循环利用问题，具有理论联系实际观念。1一念对错(正确的划“”，错误的划“”)(1)随着反应的进行
3、，化学反应速率一定逐渐减小()(2)增大压强，化学反应速率一定加快()(3)对于固体或纯液体反应物，其浓度视为常数，故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率()(4)不论是放热反应还是吸热反应，升高温度化学反应速率都增大()(5)对于一个化学反应来说，其反应速率越大，反应现象就越明显()(6)加入少量 CH3COONa 晶体可以减小 Zn 与稀硫酸反应的速率，但不影响产生 H2 的总量()(7)增大反应物的浓度和升高温度，均能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大。()(8)可逆反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，若 2v(O2)v(SO2)，说明反应达到平衡状态。()(9)催化
4、剂能改变化学反应速率和化学平衡常数。()(10)一定条件下，K 值越大，平衡时反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。()(11)改变条件，使反应物的平衡转化率增大，该可逆反应的平衡常数一定增大。()(12)在 3 种不同条件下，分别向容积为 2 L 的恒容密闭容器中充入 2 mol A 和 1 mol B，发生反应：2A(g)B(g)2D(g)HQkJmol1。相关条件和数据见下表：实验编号实验实验实验反应温度/700700750达平衡时间/min40530n(D)平衡/mol1.51.51化学平衡常数K1K2K3其中，K1K2K3，实验可能使用了催化剂。()(13)对于反应 COCl2(
5、g)CO(g)Cl2(g)。改变下列条件：升温 恒容下通入惰性气体 增加 COCl2 浓度 减压 加催化剂 恒压下通入惰性气体，能加快反应速率的是()(14)CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1 218.4 kJmol1，该反应能够自发进行的反应条件是高温。()(15)在 FeCl3 溶液中滴加无色的 KSCN 溶液后，有以下可逆反应存在：FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl。已知 Fe(SCN)3 呈红色，则在该平衡体系中加入少量 KCl 晶体后(忽略溶液体积的变化)，红色将不变()2按要求填空。(1)形状大小相同的铁块、铝块分别与等浓度的盐酸反应生成氢
6、气的速率：铁_(填“大于”“小于”或“等于”)铝。(2)对于反应 Fe2HCl=FeCl2H2，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响(填“增大”“减小”或“不变”)?升高温度：_；增大盐酸浓度：_；增大铁的质量：_；增加盐酸体积：_；把铁片改成铁粉：_；滴入几滴 CuSO4 溶液：_；加入 NaCl 固体：_。(3)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”_(填“能”或“不能”)产生 H2，原因是_。答案：(1)小于(2)增大 增大 不变 不变 增大 增大 不变(3)不能 稀硝酸和浓硫酸具有强氧化性，Fe 与稀硝酸反应产生NO，不会生成 H2；常温下，铁在浓硫酸中会发生钝化3一定条件下反
7、应 C(s)CO2(g)2CO(g)H0，在体积不变的密闭容器中达到平衡，回答下列问题：(1)平衡常数表达式是 K_。(2)若升高温度，平衡常数 K_，平衡向_方向移动。(3)若再通入一定量的 CO2 气体，反应速率_，平衡常数K_，平衡向_方向移动，CO2 的转化率_。(4)若再充入一定量的 N2，反应速率_，平衡常数K_，平衡_移动。答案：(1)c2COcCO2(2)增大 正反应(3)增大 不变 正反应 减小(4)不变 不变 不考点一 化学反应速率及影响因素真题引领1(2019全国卷，28(4)Shoichi 研究了 467，489 时水煤气变换中 CO 和 H2 分压随时间变化关系(如图
8、所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 pH2O 和 pCO 相等、pCO2 和 pH2 相等。计算曲线 a 的反应在 3090 min 内的平均速率 v(a)_kpamin1。解析：由图可知，3090 min 内 a 曲线对应物质的分压变化量 p(4.083.80)kPa0.28 kPa，故曲线 a 的反应在 3090 min 内的平均速率 v(a)0.28 kPa60 min 0.0047 kPamin1。答案：0.00472(2018高考北京卷)(1)I可以作为水溶液中 SO2歧化反应(3SO22H2O=2H2SO4S)的催化剂，可能的催化过程如下，将补充完整。.SO24I4H=S2
9、I22H2O.I22H2O_=_2I(2)探究、反应速率与 SO2 歧化反应速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO2 饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2 易溶解在 KI 溶液中)序号ABCD试剂组成0.4 molL1KIa molL1 KI0.2 molL1H2SO40.2 molL1H2SO40.2 molL1 KI0.000 2 mol I2实验现象溶液变黄，一段时间后出现浑浊溶液变黄，出现浑浊较 A快无明显现象溶液由棕褐色很快褪去，变成黄色，出现浑浊较A 快B 是 A 的对比实验，则 a_。比较 A、B、C，可得出的结论是_。实验表明，SO2 的
10、歧化反应速率 DA。结合、反应速率解释原因：_。解析：(1)反应、的总反应为 3SO22H2O=2H2SO4S，I可以作为水溶液中 SO2 歧化反应的催化剂，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，(总反应反应)2 得，反应的离子方程式为I22H2OSO2=4HSO24 2I。(2)B 是 A 的对比实验，采用控制变量法，B 比 A 多加了 0.2 mol/L H2SO4，A 与 B 中 KI 浓度应相等，则 a0.4。对比 A 与 B，加入 H可以加快 SO2 歧化反应的速率；对比 B 与 C，单独 H不能催化 SO2 的歧化反应；比较 A、B、C，可得出的结论是：I是 SO2歧化反应的催化剂，
11、H单独存在时不具有催化作用，但 H可以加快歧化反应速率。对比 D 和 A，D 中加入 KI 的浓度小于 A，D 中多加了 I2，反应消耗 H和 I，反应中消耗 I2，D 中“溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较 A 快”，反应速率 DA，由此可见，反应比反应速率快，反应产生 H使 c(H)增大，从而反应加快。答案：(1)SO2 SO24 4H(2)0.4 I是 SO2 歧化反应的催化剂，H单独存在时不具有催化作用，但 H可以加快歧化反应速率 反应比快；D 中由反应产生的 H使反应加快3(2018全国卷节选)对于反应 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)，采用大孔弱碱
12、性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和 343 K时 SiHCl3 的转化率随时间变化的结果如图所示。比较 a、b 处反应速率大小：va_vb(填“大于”“小于”或“等 于”)。反 应 速 率 v v正 v逆 k正 x2SiHCl3 k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k 正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数，x 为物质的量分数，计算 a 处的 v正v逆 _(保留 1 位小数)。解析：由 a 处温度比 b 处高，所以 va 大于 vb，由 k 正0.02，k逆 1k正，再 由 a 处 时 的 各 物 质 的 物 质 的 量 分 数 求 得 v正v逆 k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2x
13、SiCl41.3。答案：大于 1.3知能必备1化学反应速率的计算(1)公式法：v(B)cBt nBVt。浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值。对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。(注：总反应速率也可理解为净速率)(2)比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比，所以必须注明用哪一种物质表示反应速率。2外界因素对化学反应速率的影响(1)浓度：增大反应物的浓度，化学反应速率增大，反之减小纯液体、固体对化学反应速率没有影响将块状固体
14、粉碎，可增大固体物质的表面积，能加快反应速率(2)压强：压强对化学反应速率的影响是通过改变方程式中气态物质的浓度实现的，所以讨论压强改变是否对反应速率产生影响时，必须明确改变压强的方式，明确压强的改变是否改变方程式中气态物质的浓度。若增大压强缩小体积反应物浓度增大反应速率增大；若恒温恒容时，充入“惰性气体”总压强增大气体反应物浓度未改变反应速率不变；恒温恒压时，充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小(3)温度：升高温度，化学反应速率加快，反之减小(4)催化剂：使用催化剂，能改变化学反应速率，且正、逆反应速率的改变程度相等3外界条件对 V 正和 V 逆的影响(1)当其他条件相同时
15、，增大反应物浓度，v 正增大，v 逆瞬间不变，随后也增大。(2)增大压强，缩小容器的体积，v 正、v 逆均增大，压强对气体系数和大的一方影响大，对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。(3)升高温度，v 正和 v 逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度，v 正和 v 逆都减小，但吸热方向减少的多。(4)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。题组训练题组 1 化学反应速率及其计算1某学习小组为了探究 BrO3 5Br6H=3Br23H2O 反应速率(v)与反应物浓度的关系，在 20 时进行实验，所得的数据如表所示(浓度单位：molL1)
16、：实验编号相关数据 c(H)0.0080.0080.004 0.0080.004c(BrO3)0.0010.0010.001 0.0020.002c(Br)0.100.200.200.100.40v/(molL1s1)2.4 1084.8 1081.2 1084.8 108v1下列结论不正确的是()A若温度升高到 40，则反应速率增大B实验、，探究的是 c(BrO3)对反应速率的影响C若该反应速率方程为 vkca(BrO3)cb(Br)cc(H)(k 为常数)，则 c2D实验中，v14.8108 molL1s1解析：B A 项，温度升高，反应速率增大，正确；B 项，实验、中，c(Br)也不相同
17、，错误；C 项，、中，c(H)增大 1倍，速率增大到原来的 4 倍，故 c2，正确；D 项，中的 c(Br)和 c(BrO3)都比中的增大 1 倍，速率增大 4 倍，v14.8108 molL1s1，正确。2 恒 容 条 件 下，1 mol SiHCl3 发 生 如 下 反 应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)。已知：v正v消耗(SiHCl3)k正x2(SiHCl3)，v 逆2v 消耗(SiH2Cl2)k 逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k 正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数(仅与温度有关)，x 为物质的量分数。如图是不同温度下 x(SiHCl3)随时间的变化
18、。下列说法正确的是()A该反应为放热反应，v 正，av 逆，bB化学平衡状态时 2v 消耗(SiHCl3)v 消耗(SiCl4)C当反应进行到 a 处时，v正v逆169DT2 K 时平衡体系中再充入 1 mol SiHCl3，平衡正向移动，x(SiH2Cl2)增大解析：C A.因两曲线对应的状态只是温度不同，由图像知达到平衡所需时间 T2K 小于 T1K，温度越高反应速率越快，所以温度T2T1。又 T2 K 下达到平衡时 SiHCl3 的物质的量分数比 T1 K 平衡时小，说明升温平衡向正反应方向移动，由此推知该反应为吸热反应，选项 A 错误；B.化学平衡状态时 v 消耗(SiHCl3)2v
19、消耗(SiCl4)，选项 B 错误；C.2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)反应前后分子数不变，即反应开始至达平衡的过程中混合气体总物质的量始终为 1 mol，由图像知 T2 K 下达到平衡时 SiHCl3 的物质的量分数为 0.75，则此时 SiH2Cl2 和 SiCl4 的物质的量分数均为 0.125，因为平衡时 v 正v 逆，v 正k 正x2(SiHCl3)0.752k 正，v 逆k 逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)0.1252k 逆，则 0.752k 正0.1252k 逆，k正k逆0.12520.752 136，因 k 正和 k 逆只与温度有关，反应进行到 a
20、 点处时 v 正k 正x2(SiHCl3)0.82k 正，v 逆k 逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)0.12k 逆。v正v逆k正k逆0.820.12 1360.820.12169。选项C 正确；D.恒容条件下再充入 1 mol SiHCl3，相当于增大压强，而2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，x(SiH2Cl2)不变，选项 D 错误。题组 2“变量控制”探究外界条件对速率的影响3某小组拟在同浓度 Fe3的催化下，探究 H2O2 溶液的浓度对H2O2 分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2 溶液、0.1 molL1 F
21、e2(SO4)3 溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。(1)写出本实验中 H2O2 分解的化学方程式并标明电子转移的方向和数目：_。(2)设 计 实 验 方 案：在 不 同 H2O2 溶 液 浓 度 下，测 定_。(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。(3)设计实验装置，完成如下装置示意图。(4)参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。物理量实验序号 V0.1 molL1Fe2(SO4)3/mL1a2a解析：(4)要达到实验目的，应保证催化剂的浓度相同，双氧水的浓度
22、不同，故实验时要确保加入双氧水溶液与水的总体积相同，通过改变二者的体积，可拟定不同双氧水浓度对反应速率影响的实验方案。答案：(2)收集相同体积的氧气所需的时间或者相同时间内所收集氧气的体积(3)(4)物理量实验序号 V(H2O2)/mLV(H2O)/mL V(O2)/mL 时间/s1bced2cbef4.铬是广泛存在于环境中的金属元素，在水体中主要以三价和六价铬的化合物为主，其中六价铬对人有害。通常含六价铬的酸性工业废水的处理流程为：为进一步研究初始 pH 和草酸的浓度对第步反应速率的影响，某学习小组设计对比实验如下表：实验编号初始pH废水样品的体积/m L草酸溶液的体积/mL蒸馏水的体积/m
23、L甲4601030乙5x1030丙5y5z(1)实验设计表中 z_；(2)实验甲中 Ot1 时间段反应速率 v(Cr3)_molL1min1(用含字母的代数式表示)。(3)常温下，第步反应生成的 Cr(OH)3 在溶液中存在以下平衡：Cr(OH)3(s)Cr3(aq)3OH(aq)，其溶度积 KspCr(OH)311032，要使反应后溶液中 c(Cr3)不高于 105 molL1，溶液的 pH 应调至_。解析：(1)根据控制变量法的原理可知，要保证废水样品相同、混合后溶液总体积相同，即 x60，y60，z35；(2)实验甲中 Ot1 时间段反应速率 v(Cr3)2v(Cr2O27)2c0c1t
24、1 molL1min1。(3)常温下，第步生成的 Cr(OH)3 在溶液中存在以下平衡：Cr(OH)3(s)Cr3(aq)3OH(aq)，溶度积 KspCr(OH)311032，要使反应后溶液中 c(Cr3)不高于 105 molL1，则 c3(OH)11032105，即 c(OH)109 molL1，所以溶液的 pH 应调至 5(或5)。答案：(1)35(2)2c0c1t1(3)5(或5)考点二 化学平衡状态与化学平衡移动真题引领1(2019全国卷，27(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_(填标号)
25、。AT1T2Ba 点的反应速率小于 c 点的反应速率Ca 点的正反应速率大于 b 点的逆反应速率Db 点时二聚体的浓度为 0.45 molL1解析：CD A.温度越高化学反应速率越快，单位时间内反应物浓度减少越多，故 T1T2，故 A 错误；B.温度越高化学反应速率越快，因此 a 点反应速率大于 c 点反应速率，故 B 错误；C.a 点、b 点反应一直在正向进行，故 v(正)v(逆)，a 点反应物浓度大于 b 点，故 a 点正反应速率大于 b 点，因此 v 正(a)v 逆(b)，故 C 正确；D.b 点时环戊二烯浓度由 1.5 mol/L 减小到 0.6 mol/L，减少了 0.9 mol/L
26、，因此生成二聚体的浓度为 0.45 molL1，故 D 正确。2(2018浙江自选)反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是()A容器内的温度不再变化B容器内的压强不再变化C相同时间内，断开 HH 键的数目和生成 NH 键的数目相等D容器内气体的浓度 c(N2)c(H2)c(NH3)132解析：A 题干中指明为绝热容器，当温度不再改变时，此刻反应达到平衡状态，故 A 项正确；该反应恒压条件进行，压强保持定值，无法根据压强来判定反应是否平衡，故 B 项错误；断开 HH键的数目和生成 NH 键的数目都是表示正向的反应速率，无法判断
27、 是 否 处 于 平 衡 状 态，故 C 项 错 误；容 器 内 气 体 的 浓 度c(N2)c(H2)c(NH3)132无法判断各组分浓度是否不再变化，无法判断平衡状态，故 D 项错误。知能必备1化学平衡状态判断的标志命题角度判断方法或结论方程式中某一具体物质的物质的量、浓度、物质的量分数、颜色、温度不再变化均可作为平衡标志速率角度同种物质：v 正v 逆可作为标志不同物质，必须满足方向相反，成系数比，可作为标志如：对于 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，若消耗SO2 的物质的量与生成 SO3 的物质的量相等，则不是平衡标志，若消耗 SO2 的物质的量和消耗 SO3 的物质的量相等，则是
28、平衡标志。以整个容器中所有气体为研究对象，如气体的总压强、总体积、总物质的量、气体的密度、相对分子质量等不再变化不一定是平衡标志判断方法：根据移动结果判断，假设平衡正向移动，所给依据若改变，则该依据是平衡标志，若平衡移动后，该依据不变化，则不是平衡标志。如：密度不再变化，对于 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，恒温恒容条件下，不论平衡向正向还是逆向移动，密度均不变，所以密度不再变化不是平衡标志；恒温恒压条件下，平衡右移，密度逐渐增大，所以密度不再变化，是平衡标志，再如：对于 H2(g)I2(g)2HI(g)，无论是恒温恒容，还是恒温恒压，密度不再变化均不是平衡标志不同物质的浓度或物质
29、的量之比如：对于 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0c(SO2)c(O2)c(SO3)212c(SO2)c(O2)c(SO3)212 不再变化c(SO2)c(O2)21 不再变化其中不是标志，是标志，不是标志2.化学平衡移动的判断方法(1)依据外界条件改变进行判断温度的影响：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动；浓度的影响：增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动；压强的影响：增大压强会使平衡向着气体体积减小的方向移动；减小压强会使平衡向着气体体积增大的方向移动。(2)依据
30、v 正和 v 逆关系判断若 v 正v 逆，平衡不移动，若 v 正v 逆，则平衡移动。v 正和 v 逆谁大向谁的方向移动，也就是 v 正v 逆，平衡正向移动，v 正v 逆，平衡向逆向移动。v正和 v逆，谁减小向谁的方向移动，如：对于 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，在 t0 时刻增加压强，则平衡正向移动。(3)依据比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断若 QK，平衡逆向移动；若 QK，平衡不移动；若 QK，平衡正向移动。3新旧平衡的比较(1)速率影响：速率的变化取决于外界条件改变情况，如升温，速率加快；使用催化剂平衡不移动，但速率加快，到达平衡的时间缩短。(2)对平衡移动引起量的变
31、化，一般情况下外界条件改变引起量的变化往往大于平衡移动引起的对应量的变化，平衡移动只是减弱外界条件引起的改变。如：对于平衡 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0 反应，增大压强，达到新的平衡时 SO2、O2、SO3 物质的量浓度均 增 大。但 也 有 例 外，如：对 于 在 一 定 温 度 下 已 平 衡CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)反应，增大压强，平衡发生移动，达到新平衡时，但 CO2 的浓度没有发生改变。题组训练题组 1 化学平衡状态的判断1在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时；混合气体的压强、混合气体的密度、混合气体的总物质的量、混合气体的平均相对分子质量
32、、混合气体的颜色、各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比、某种气体的百分含量(均填序号)(1)能 说 明 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达 到 平 衡 状 态 的 是_。(2)能 说 明I2(g)H2(g)2HI(g)达 到 平 衡 状 态 的 是_。(3)能 说 明2NO2(g)N2O4(g)达 到 平 衡 状 态 的 是_。(4)能 说 明C(s)CO2(g)2CO(g)达 到 平 衡 状 态 的 是_。(5)能 说 明 A(s)2B(g)C(g)D(g)达 到 平 衡 状 态 的 是_。(6)能说明 NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)达到平衡状态的是_。(7
33、)能说明 5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)达到平衡状态的是_。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2将一定量的 SO2 和含 0.7 mol 氧气的空气(忽略 CO2)放入一定体积的密闭容器中，550 时，在催化剂作用下发生反应：2SO2O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量 NaOH 溶液，气体体积减少了 21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收 O2，气体的体积又减少了 5.6 L。(以上气体体积均为标准状况下的体积，计算结果保留位小数)请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_(填字母)。aSO2
34、 和 SO3 浓度相等bSO2 百分含量保持不变c容器中气体的压强不变dSO3 的生成速率与 SO2 的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变(2)欲提高 SO2 的转化率，下列措施可行的是_(填字母)。a向装置中再充入 N2b向装置中再充入 O2c改变反应的催化剂d升高温度(3)求该反应达到平衡时 SO2 的转化率_(用百分数表示)。解析：(1)可逆反应达到平衡时 SO2 和 SO3 浓度不一定相等，与二氧化硫的起始浓度以及转化率有关，a 项错误；可逆反应达到平衡状态时，各物质的百分含量不变，SO2 百分含量保持不变时，说明达到平衡状态，b 项正确；随反应进行气体的物质的量减小，恒温恒容
35、下，容器内气体压强减小，当容器中气体的压强不变时，说明达到平衡状态，c 项正确；SO3 的生成速率与 SO2 的消耗速率都表示正反应速率，二者始终相等，不能说明达到平衡状态，d 项错误；混合气体的质量不变，容器的体积不变，所以密度始终不变，不能说明达到平衡状态，e 项错误。(2)向装置中再充入 N2，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，所以不能提高转化率，a 项错误；向装置中再充入 O2，氧气浓度增大，平衡向正反应方向移动，提高了二氧化硫的转化率，b 项正确；改变反应的催化剂只改变反应速率，不改变平衡，所以不能提高二氧化硫的转化率，c 项错误；升高温度，平衡向逆反应方向移动，降低了二氧化硫的
36、转化率，d 项错误。(3)混合气体通过过量 NaOH 溶液时，减少的气体是二氧化硫和三氧化硫，所以三氧化硫和未参加反应的二氧化硫的体积是 21.28 L，剩余氧气的体积是 5.6 L，则参加反应的氧气的体积0.7 mol 22.4 L/mol5.6 L10.08 L，根据二氧化硫、三氧化硫和氧气的关系式知，参加氧化还原反应的二氧化硫的体积10.08 L220.16 L，生成三氧化硫的体积10.08 L220.16 L，则未参加氧化还原反应的二氧化硫的体积21.28 L20.16 L1.12 L，原来二氧化硫的体积20.16 L1.12 L21.28 L，所以二氧化硫的转化率20.16 L21.
37、28 L100%94.7%。答案：(1)bc(2)b(3)94.7%题组 2 平衡移动3将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样 体 积 忽 略 不 计)，在 恒 定 温 度 下 使 其 达 到 分 解 平 衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)，Ha kJ/mol(a0)。然后在恒定温度下缩小容器体积，重新达到平衡。下列分析正确的是()A若 2v(NH3)v(CO2)，则该反应达到平衡状态B两次平衡时，后一次平衡时 c(CO2)的浓度大C重新达到平衡，密闭容器中氨气的体积分数不变D若开始时向容器中加入 2 mol NH3 和 1 mol CO2，则达到平衡时放
38、出 a kJ 热量解析：C A.2v(NH3)v(CO2)，未体现正逆的关系，反应不一定达到平衡状态，A 错误；B.反应均按物质的量比例进行，前后两次为等效平衡，两次平衡时 c(CO2)相等，B 错误；C.反应均按物质的量比例进行，前后两次为等效平衡，重新达到平衡，密闭容器中氨气的体积分数不变，C 正确；D.因反应为可逆反应，不能反应彻底，故若开始时向容器中加入 2 mol NH3 和 1 mol CO2，则达到平衡时放出热量小于 a kJ，D 错误。4某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。为研究废水中 Cu2处理的最佳 pH，取 5 份等量的废水，分别用 30%的 N
39、aOH 溶液调节 pH 至 8.5、9、9.5、10、11，静置后，分析上层清液中铜元素的含量，实验结果如下图所示。查阅资料，平衡：Cu(OH)24NH3Cu(NH3)422OH；平衡：Cu(OH)22OHCu(OH)42项目废水水质排放标准pH1.069Cu2/mgL1720.5NH4/mgL12 63215下列说法不正确的是()A废水中 Cu2处理的最佳 pH 约为 9Bbc 段：随 pH 升高，Cu(OH)2 的量增加，平衡正向移动，铜元素含量上升Ccd 段：随 pH 升高，c(OH)增加，平衡逆向移动，铜元素含量下降Dd 点以后，随 c(OH)增加，铜元素含量可能上升解析：B A.根据
40、图像，在 pH9 时，Cu 元素的含量最小，即废水中 Cu2处理的最佳 pH 约为 9，A 正确；B.bc 段：随 c(OH)增大，NH4 与 OH结合生成 NH3H2O，氨气浓度增大，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，Cu(NH3)42溶液中浓度增大，B 错误；C.cd 段：pH 增大，c(OH)增大，平衡向逆反应方向进行，铜元素含量下降，C 正确；D.d 点以后，c(OH)增大，平衡向正反应方向进行，生成 Cu(OH)42，铜元素含量增大，D 正确。考点三 化学平衡常数及转化率真题引领1(2019全国，27(节选)环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题
41、：1已知：对于反应：(2)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应，起始总压为 105 Pa，平衡时总压增加了 20%，环戊烯的转化率为_，该反应的平衡常数 Kp_Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有_(填标号)。A通入惰性气体B提高温度C增加环戊烯浓度D增加碘浓度解析：(1)根据盖斯定律，可得反应的 H389.3 kJ/mol；(2)假设反应前碘单质与环戊烯均为 n mol，平衡时环戊烯反应了x mol，根据题意可知；(g)I2(g)=(g)2HI(g)增加的物质的量1 mol 1 mol 1 mol 2 mol 1 molx mol 2n20%得 x0
42、.4n mol，转化率为 0.4n/n100%40%；(g)I2(g)=(g)2HI(g)p(初)0.5105 0.5105 0 0p 0.510540%0.510540%0.510540%110540%p(平)0.3105 0.3105 0.2105 0.4105Kp0.410520.21050.31050.3105 3.56104；AT、V 一定，通入惰性气体，由于对反应物和生成物浓度无影响，速率不变，平衡不移动，故 A 错误；B.升高温度，平衡向吸热方向移动，环戊烯转化率升高，故 B 正确；C.增加环戊烯的浓度平衡正向移动，但环戊烯转化率降低；D.增加 I2 的浓度，平衡正向移动，环戊烯
43、转化率升高，故 D 正确。答案：(1)89.3(2)40%3.56104 BD2(2019全国，28 节选)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：(1)Deacon 发明的直接氧化法为：4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比 c(HCl)c(O2)分别等于11、41、71 时 HCl 平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数 K(300)_K(400)(填“大于”或“小于”)。设 HCl 初始浓度为 c0，根据进料浓度比 c(HCl)c(O2)
44、11 的数据计算 K(400)_(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比 c(HCl)c(O2)过低、过高的不利影响分别是_。(2)Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)12Cl2(g)H183 kJmol1CuCl(s)12O2(g)=CuO(s)12Cl2(g)H220 kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H3121 kJmol1则4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)的H_kJmol1。(3)在一定温度的条件下，进一步提高 HCl 的转化率的方法是_。
45、(写出 2 种)解析：(1)根据反应方程式知，HCl 平衡转化率越大，平衡常数K 越大，结合图像知升高温度平衡转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，则 K(300)K(400)；由图像知，400 时，HCl 平衡转化率为 84%，用三段式法对数据进行处理得：4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)起始(浓度)c0 c0 0 0变化(浓度)0.84c0 0.21c0 0.42c0 0.42c0平衡(浓度)(10.84)c0 (10.21)c0 0.42c0 0.42c0则 K0.4220.42210.84410.21c0；根据题干信息知，进料浓度比过低，氧气大量剩余，导致分
46、离产物氯气和氧气的能耗较高；进料浓度比过高，HCl 不能充分反应，导致 HCl 转化率较低；(2)根据盖斯定律知，(反应反应反应)2 得 4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H(H1H2H3)2116 kJmol1；(3)若想提高 HCl 的转化率，应该促使平衡正向移动，该反应为气体体积减小的反应，根据勒夏特列原理，可以增大压强，使平衡正向移动；也可以及时除去产物，减小产物浓度，使平衡正向移动。答案：(1)大于 0.4220.42210.84410.21c0 O2 和 Cl2 分离能耗较高；HCl 转化率较低(2)116(3)增加反应体系压强、及时除去产物3(2018全国卷)
47、采用 N2O5 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：(1)F.Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25 时N2O5(g)分解反应：其中 NO2 二聚为 N2O4 的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p 随时间 t 的变化如下表所示(t时，N2O5(g)完全分解)：t/min040801602601 300 1 700p/kPa35.840.342.5 45.9 49.261.262.363.1已知：2NO2(g)N2O4(g)H55.3 kJmol1 研 究 表 明，N2O5(g)分 解 的 反 应 速 率v 2103pN2O5
48、(kPamin1)。t62 min 时，测得体系中 pO22.9 kPa，则此时的 pN2O5_kPa，v_kPamin1。若提高反应温度至 35，则 N2O5(g)完全分解后体系压强p(35)_63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是_。25 时N2O4(g)2NO2(g)反 应 的 平 衡 常 数Kp _kPa(Kp 为以分压表示的平衡常数，计算结果保留 1 位小数)。(2)对于反应 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)，R.A.Ogg 提出如下反应历程：第一步 N2O5NO2NO3 快速平衡第二步 NO2NO3NONO2O2 慢反应第三步 NONO32NO2 快反应其
49、中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_(填标号)。Av(第一步的逆反应)v(第二步反应)B反应的中间产物只有 NO3C第二步中 NO2 与 NO3 的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高解析：(1)根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是 12，又因为同温同体积时压强之比等于物质的量之比，所以消耗五氧化二氮减少的压强是 2.9 kPa25.8 kPa，则此时五氧化二氮的压强是 35.8 kPa5.8 kPa30.0 kPa，所以此时反应速率 v2.0103306.0102(kPamin1)；由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提
50、高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至35，则 N2O5(g)完全分解后体系压强 p(35)大于 63.1 kPa。根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是 63.1 kPa，根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是 35.8 kPa271.6 kPa，氧气是 35.8 kPa217.9 kPa，总压强应该是 71.6 kPa17.9 kPa89.5 kPa，平衡后压强减少了 89.5 kPa63.1 kPa26.4 kPa，所以根据方程式 2NO2(g)N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是 26.4 kPa，二氧化氮对应的压强是 71.6 k
51、Pa26.4 kPa218.8 kPa，则反应的平衡常数 Kp18.8226.4 kPa13.4 kPa。(2)A.第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，A 正确；B.根据第二步和第三步可知中间产物还有 NO，B 错误；C.根据第二步反应生成物中有 NO2 可知，NO2 与 NO3 的碰撞仅部分有效，C 正确；D.第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，D 错误。答案：(1)30.0 6.0102 大于 温度提高，体积不变，总压强提高；NO2 二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 13.4(2)AC知能必备1平衡常数 K(1)平衡常数表示法：
52、纯液体和纯固体在平衡常数的表达式中不表示出来，其实质是把纯固体和纯液体的浓度归并入 K。例如：反应 2CrO24(aq)2H(aq)Cr2O27(aq)H2O(l)中的 KcCr2O27 c2CrO24 c2H(2)影响 K 的因素：K 只受温度影响，温度升高，吸热反应的 K增大，放热反应 K 减小。(3)不同反应平衡常数 K 之间的联系方程式相加减，平衡常数相乘除；方程式乘以某个系数 X，平衡常数变为原来的 X 次方，下列反应 K1、K2 与 K3、K4、K5 与 K6 之间的关系：如：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)K1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K2C(s)2H2
53、O(g)CO2(g)2H2(g)K3N2(g)3H2(g)2NH3(g)K42NH3(g)N2(g)3H2(g)K5NH3(g)12N2(g)32H2(g)K6关系式为：K3K1K2K5 1K4K26(4)平衡常数的计算平衡常数的一般计算方法例如：在一定温度下的 2 L 密闭容器中，分别充入 2 mol SO2 和1 mol O2 发生 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，平衡时 n(SO2)1 mol若用平衡时的“物质的量”代入 K 计算：则 K12120.52若用平衡时的“物质的量浓度”代入 K 计算，则 K1221220.554所以计算 K 时应注意以下问题：a代入的是物质的量浓
54、度而不是物质的量b代入的是平衡时的物质的量浓度c当容器的体积为 1 L 或方程式两边气体系数和相等时，可以使用物质的量进行计算当一个容器中有多个反应发生时，某一个反应的平衡常数 K求算方法例如：在一个体积固定的密闭容器中加入一定量的固体 NH4I，发生如下反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)；2HI(g)H2(g)I2(g)；当反应达到平衡时，c(HI)4 mol/L，c(I2)0.5 mol/L。反应的平衡常数？反应的平衡常数 K1NH3HI5420，而不是 K1NH3HI5525当一个容器中有多个反应发生，计算某一反应的平衡常数 K，应先写出该反应 K 的表达式，表达式中物质的浓度应
55、是平衡时容器中真实存在的浓度，不需要考虑该物质是哪一个反应提供的，也不需要考虑该物质参与了哪些反应，也就是说求第个方程式平衡常数K2 时，HI 的浓度仍是 4 molL1。恒温恒压密闭容器中 Kc 的计算例如：恒温恒压下向 V L 的密闭容器中充入 2 mol SO2 和 1 mol O2，平衡时 n(SO2)1 mol，求该反应的平衡常数？解：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始 2 mol 1 mol 0转化 1 mol 0.5 mol 1 mol平衡 1 mol 0.5 mol 1 mol平衡时容器的体积为 V，则 VV3(10.51)V 32.5 V65 V，Kc1V21V2 0
56、.5V125 V而不是 Kc1221V20.5V2 V注意事项：恒温恒压下利用物质的量计算平衡常数时，必须注意容器体积变化。利用分压计算平衡常数一定条件下，可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数，对于可逆反应：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，在一定温度下利用压强表示的平衡常数为 KppaApbBpcCpdD计算方法举例如下：a在一定温度下，压强为 p 的体积可变的密闭容器中，分别充入 2 mol SO2 和 1 mol O2，达到平衡时，n(SO2)1 mol，求 Kp2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始 2 mol 1mo
57、l 0转化 1 mol 0.5 mol 1 mol平衡 1 mol 0.5 mol 1 molKpp2SO3p2SO2pO212.5p 212.5p20.52.5p5pb在一定温度下，在体积为 1 L 压强为 p 的恒容密闭容器中，分别充入 2 mol SO2 和 1 mol O2，达到平衡时，n(SO2)1 mol，求：Kp2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始 2 mol 1mol 0转化 1 mol 0.5 mol 1 mol平衡 1 mol 0.5 mol 1 mol设平衡时压强为 p 平，则 p 平p2.5 mol3 molp 平2.53 pKp12.5p平 212.5 p平 2
58、0.52.5p平 16p(5)平衡常数的应用应用条件结果K 越大反应物转化率越大判断反应转化率大小K 越小反应物转化率越小对于可逆反应 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：QccpCcqDcmAcnB，Qc 叫该反应的浓度商QcK反应向正反应方向进行QcK反应处于平衡状态判断正在进行的可逆反应是否达到平衡及反应进行的方向QcK反应向逆反应方向进行升高温度，K 增大正反应为吸热反应判断反应的热效应 升高温度，K 减小正反应为放热反应2.外界条件对转化率的影响转化率分为非平衡态转化率和平衡转化率，其中非平衡态转化率随反应速率增大而
59、增大；平衡转化率的变化举例如下：条件可逆反应特点转化率变化正反应吸热增大(减小)升温(降温)正反应放热减小(增大)正反应气体分子数增加减小(增大)正反应气体分子数减少增大(减小)通过改变体积加压(减压)气体分子数不变不变催化剂不变增加某反应物浓度(反应物多种)该反应物转化率减小，其他反应物转化率增大题组训练题组 1 化学平衡常数的意义和计算1已知在 25 时，下列反应的平衡常数如下：N2(g)O2(g)2NO(g)K1110302H2(g)O2(g)2H2O(g)K2210812CO2(g)2CO(g)O2(g)K341092下列说法正确的是()ANO 分解反应：NO(g)12N2(g)12O
60、2(g)的平衡常数为 11030B根据 K2 的值可以判断常温下 H2 和 O2 很容易反应生成 H2OC常温下，NO、H2O、CO2 三种物质分解放出 O2 的倾向顺序为 NOH2OCO2D温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大解析：C A 项，NO(g)12N2(g)12O2(g)的平衡常数为1K11015，错误；B 项，根据平衡常数可判断反应进行的程度但并不能判断反应的难易，错误；C 项，常温下，NO、H2O、CO2 三种物质分解放出 O2 的平衡常数依次为 11030、51082、41092，平衡常数越大，则反应进行的程度越大，正确；D 项，反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常
61、数减小，错误。2肌红蛋白(Mb)是由肽链和血红素辅基组成的可结合氧的蛋白，广泛存在于肌肉中。肌红蛋白结合氧的反应为：Mb(aq)O2(g)MbO2(aq)。肌红蛋白的结合度(即转化率)与氧气分压 p(O2)密切相关，37 时，反应达平衡时测得的一组实验数据如图所示。回答下列问题：(1)37 时，上述反应的平衡常数 K_ kPa1(气体和溶液中的溶质分别用分压和物质的量浓度表达)；(2)平衡时，肌红蛋白的结合度 _用含 p(O2)和 K 的代数式表示；37 时，若空气中氧气分压为 20.0 kPa，人正常呼吸时 的最大值为_%结果保留 2 位小数)；(3)一般情况下，高烧患者体内 MbO2 的浓
62、度会比其健康时_(填“高”或“低”)；在温度不变的条件下，游客在高山山顶时体内 MbO2 的浓度比其在山下时_(填“高”或“低”)；(4)上述反应的正反应速率 v正k正 c(Mb)p(O2)，逆反应速率 v逆k 逆c(MbO2)。k 正和 k 逆分别是正向和逆向反应的速率常数。37 时，上图中坐标为(1.00,50.0)的点对应的反应状态为向_进行(填“左”或“右”)，此时 v 正v 逆_(填数值)。解析：(1)反应 Mb(aq)O2(g)MbO2(aq)的平衡常数表达式 K cMbO2cMbpO2。图中，37、肌红蛋白结合度为 50%时，c(Mb)c(MbO2)、p(O2)0.5 kPa，求
63、得 K2 kPa1。(2)平衡时，肌红蛋白的结合度，则cMbO2cMb 1，代入 K表达式得 KpO21KpO2；37时，将 K2 kPa1、p(O2)20.0 kPa代入，得到 最大值为 97.56%。(3)高烧患者体温超过 37，血液中 O2 浓度降低，MbO2 浓度会 比 健 康 时 低；高 山 山 顶 O2 分 压 比 地 面 低，使 Mb(aq)O2(g)MbO2(aq)左移，MbO2 浓度也会降低。(4)当上述反应达到化学平衡时，有 v 正v 逆，即 k 正c(Mb)p(O2)k 逆c(MbO2)。得k正k逆 cMbO2cMbpO2K。图中点(1.00,50.0)不在曲线上，37
64、时不是化学平衡状态。此时c(Mb)c(MbO2)、p(O2)1.00 kPa，得 Q1 kPa1K2 kPa1，故反应向右进行。v 正v 逆k 正c(Mb)p(O2)k 逆c(MbO2)k 正k逆K2。答案：(1)2(2)KpO21KpO2 97.56(3)低 低(4)右 2题组 2 化学平衡常数的应用3在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如表所示：t 7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K_。(2)该反应为_反应(填“吸热”
65、或“放热”)。(3)某 温 度 下，各 物 质 的 平 衡 浓 度 符 合 下 式：3c(H2O)5c(CO)c(H2)，试判断此时的温度为_。(4)830 时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡_移动。(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”，下同)(5)已知可逆反应 CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，K3.5,1 200 时，在某时刻体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度分别为 2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1，则此时上述反应的平衡移动方向为_移动。解析：(1)碳为固体，根据化学平衡常数表 达式可得 KcC
66、OcH2cH2O。(2)根据表中数据，由于温度升高，该反应的化学平衡常数增大，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应。(3)平衡浓度符合下式：3c(H2O)5c(CO)c(H2)，则 KcCOcH2cH2O350.6，则温度为 700。(4)830 时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，相当于减小了压强，平衡向气体体积增大的方向移动，故对于该反应而言，平衡向正反应方向移动。(5)若 1 200 时，平衡常数 K 为 3.5，因为 CO2、H2、CO、H2O 的浓度分别为 2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1，其浓度商 Q 为442243
67、.5，所以此时反应平衡向逆反应方向移动。答案：(1)cCOcH2cH2O(2)吸热(3)700(4)向正反应方向(5)向逆反应方向题组 3 转化率的计算及其应用4三氯氢硅(SiHCl3)是光伏产业的一种关键化学原料，制备反应的方程式为 Si(s)3HCl(g)SiHCl3(g)H2(g)，同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为 0.05 MPa 时，分别改变进料比n(HCl)n(Si)和反应温度，二者对 SiHCl3 产率影响如图所示。下列说法正确的是()A降低压强有利于提高 SiHCl3 的产率B制备 SiHCl3 的反应为放热反应C温度为 450 K，平衡常数：K(x)K(y)K(z)
68、D增加 HCl 的用量，SiHCl3 的产率一定会增加解析：B A.Si(s)3HCl(g)=SiHCl3(g)H2(g)的反应正向为气体体积减小的方向，由于降低压强平衡向气体体积增大的方向移动，则对应此反应降低压强平衡向逆向移动，SiHCl3 的产率会降低，故 A 错误；B.如图所示，升高温度，曲线是向下倾斜的，即升高温度，SiHCl3 的产率会降低，则升温平衡向逆向移动，逆向为吸热反应，则正向为放热反应，故 B 正确；C.平衡常数与温度有关，温度不变，平衡常数是一个定值，则温度为 450 K，平衡常数：K(x)K(y)K(z)，故 C 错误；D.如图所示，当 n(HCl)n(Si)的进料比
69、由 11增大到 31 时，SiHCl3 的产率是增加的，当增大到 61 时，SiHCl3的产率反而减小，故 D 错误。5近年来环保要求日益严格，烟气脱硫脱硝技术也逐步完善，目前比较成熟的“氨水臭氧组合高效脱硫脱硝技术方案”原理如图 1 所示：(1)静电除尘处理的烟气属于_(填分散系名称)，脱硫脱硝塔中待处理烟气从塔底充入而氨水从中上部喷淋的主要目的是_。(2)已知：2NO2(g)2NO(g)O2(g)H1115.2 kJmol1；2O3(g)3O2(g)H2286.6 kJmol1。写出臭氧与 NO 作用产生 NO2 和 O2 的热化学方程式：_。(3)恒容密闭体系中 NO 氧化率随 nO3n
70、NO值的变化以及随温度的变化曲线如图 2 所示。NO 氧化率随 nO3nNO值增大而增大的主要原因是_。当温度高于 100 时，O3 分解产生活性极高的氧原子，NO 转化率随温度升高而降低的可能原因：平衡后，温度升高平衡逆移；发生反应_。(4)已 知 2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H 744 kJmol1。为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应，在密闭容器中充入 10 mol CO 和 8 mol NO 发生反应，如图 3 所示为平衡时NO 的体积分数与温度、压强的关系。当压强为 10 MPa、温度为 T1时，该温度下平衡常数 Kp_MPa1(保留 2 位有效数字)(用平
71、衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。解析：(1)利用胶体的电泳可以将烟气进行静电除尘；气体从下往上扩散而氨水从上往下喷淋，增大被吸收气体与氨水的接触面积，延长反应时间，能让烟气中的 SO2 和产生的 NO2 充分被氨水吸收。(2)利用盖斯定律 H2H1 再除以 2 即可得。(3)根据平衡移动原理，增大 n(O3)/n(NO)比值，O3 浓度增加，有利于平衡 NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)正向移动，使 NO 氧化率增大；当温度高于 100 时，O3 分解生成活性极高的氧原子，NO 转化率降低，说明反应中 NO2 转化为 NO，故考虑发生了反应NO2O=NOO2。(4)体积
72、分数为物质的量分数。2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)初始(mol)：8 10 0 0变化(mol)：2x 2x x 2x平衡(mol)：82x 102x x 2x体积分数nNO平n总82x18x25%，x2故 Kp p总wN2p总wCO22p总wNO2p总wCO210 MPa1810 MPa14210 MPa14210 MPa3820.089 MPa1。答案：(1)胶体 利用逆流原理(增大 SO2、NO2 与氨水的接触面积)，让烟气中的 SO2 和产生的 NO2 充分被氨水吸收(2)NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)H200.9 kJmol1(3)nO3nNO 值 增 大，O3 浓 度 增 加，有 利 于 平 衡 NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)正向移动，NO 氧化率增大 NO2O=NOO2(4)0.089