1、第1讲化学反应的方向和限度考纲要求1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变之间的关系。2.能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。3.了解可逆反应的定义。4.理解化学平衡的定义。5.理解化学平衡常数的定义。考点一化学反应进行的方向1自发过程(1)含义在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。(2)特点体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。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)。2自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。3判断化学反应方向的依据(1)焓变与反应方向研究表明，对于化学反应而言，绝大多数
2、放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。(2)熵变与反应方向研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。熵和熵变的含义a熵的含义熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)S(l)S(s)。b熵变的含义熵变是反应前后体系熵的变化，用S表示，化学反应的S越大，越有利于反应自发进行。(3)综合判断反应方向的依据HTS0，反应不能自发进行。深度思考1
3、能自发进行的反应一定能实际发生吗？答案不一定，化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢问题。2判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行()(2)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响()答案(1)(2)1已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1。下列说法中正确的是()A该反应中熵变小于0，焓变大于0B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C碳酸
4、盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D判断反应能否自发进行需要根据H与S综合考虑答案D2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 、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 Jmol1，S6.61 Jmol1K1。答案会自发变成灰锡，不能再继续使用。解析HTS2 180.9 Jmol1103273 K(6.61 Jmol1K1)1030.38 kJmol10，能自发进行。反思归纳焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响HSH
5、TS反应情况永远是负值在任何温度下过程均自发进行永远是正值在任何温度下过程均非自发进行低温为正高温为负低温时非自发，高温时自发低温为负高温为正低温时自发，高温时非自发考点二可逆反应与化学平衡状态1可逆反应(1)定义在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示在方程式中用“”表示。2化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。(2)
6、化学平衡的建立(3)平衡特点深度思考1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)2H2O2H2O2为可逆反应()(2)二次电池的充、放电为可逆反应()(3)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度()(4)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变()答案(1)(2)(3)(4)2向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQ kJmol1(Q0)，充分反应后生成SO3的物质的量_2 mol(填“”或“”，下同)，SO2的物质的量_0 mol，转化率_100%，反应放出的热量_ Q kJ。答案题组一可逆反应的特征1一定条件下，对于
7、可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c0(X)、c0(Y)、c0(Z)(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，则下列判断正确的是()Ac0(X)c0(Y)31B平衡时，Y和Z的生成速率之比为23CX、Y的转化率不相等Dc0(X)的取值范围为0 molL1c0(X)0.14 molL1答案D解析平衡浓度之比为13，转化浓度亦为13，故c0(X)c0(Y)13，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应速率且vY(生成)vZ(生成)应为32，B不正确；由可逆反应的特点可知0c0(X)0.
8、14 molL1。2在密闭容器中进行反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()AZ为0.3 molL1BY2为0.4 molL1CX2为0.2 molL1DZ为0.4 molL1答案A方法探究极端假设法确定各物质浓度范围上述题目2可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。假设反应正向进行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始浓度(molL1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(molL1
9、) 0.1 0.1 0.2终态浓度(molL1) 0 0.2 0.4假设反应逆向进行到底：X2(g)Y2(g)2Z(g)起始浓度(molL1) 0.1 0.3 0.2改变浓度(molL1) 0.1 0.1 0.2终态浓度(molL1) 0.2 0.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为X2(0,0.2)，Y2(0.2,0.4)，Z(0,0.4)。题组二化学平衡状态标志的判断3在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应(甲)2NO2(g)2NO(g)O2(g)(乙)H2(g)I2(g)2HI(g)现有下列状态：反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等
10、于系数之比速率之比等于系数之比的状态浓度之比等于系数之比的状态百分含量之比等于系数之比的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态体系温度不再改变的状态压强不再改变的状态反应物的浓度不再改变的状态反应物或生成物的百分含量不再改变的状态其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是_；能表明(乙)达到化学平衡状态的是_；能表明(甲)、(乙)都达到化学平衡状态的是_。答案4在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g)Y(g)Z(s)(乙)A(s)2B(g)C(g)D(g)，当下列物理量不再发生变化时混合气体的密度反应容器中生成物
11、的百分含量反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比混合气体的压强混合气体的平均相对分子质量混合气体的总物质的量其中能表明(甲)达到化学平衡状态是_；能表明(乙)达到化学平衡状态是_。答案反思归纳1化学平衡状态常用的判断方法举例反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)正逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v(正)v(逆)平衡在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C，均指v(正)不一定平衡v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq，v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗q mol D平衡混合
12、物体系中各组分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡总压强或总体积或物质的量一定不一定平衡压强mnpq时，总压强一定(其他条件不变)平衡mnpq时，总压强一定(其他条件不变)不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时平衡颜色当体系的颜色(反应物或生成物均有颜色)不再变化时平衡混合气体的平均相对分子质量Mr平均相对分子质量一定时，只有当mnpq时平衡平均相对分子质量一定，但mnpq时不一定平衡体系的密度反应物、生成物全为气体，定容时，密度一定不一定平衡mnpq，恒温恒压，气体密度一定时平衡2.规避“2”
13、个易失分点(1)注意两审一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；是有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。(2)不能作为“标志”的四种情况反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)I2(g)。全是气体参加体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)I2(g)。全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。考点三化学平衡常数1概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积
14、与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。2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)。3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。深度思考1对于N23H22NH3K12NH3N23H2K2 NH3N2H2K3(1)写出K1、K2的表达式_、_；(2)K2与K1的关系式_；K2与K3的关系式_。答案(1)K1K2(2)K2K2K2化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数是增大还是减小？
15、答案温度升高化学平衡常数的变化要视反应而定，若正反应是吸热反应，则温度升高K值增大，反之则减小。3判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度()(2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数()(3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动()(4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化()答案(1)(2)(3)(4)题组一化学平衡常数及其影响因素1温度为T 时，在体积为10 L的真空容器中通入1.00 mol氢气和1.00 mol碘蒸气，20 min后，反应达到平衡，此时测得碘蒸气的浓度为0.020 molL1。涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表
16、示：H2(g)I2(g)2HI(g)2H2(g)2I2(g)4HI(g)下列说法正确的是()A反应速率用HI表示时，v(HI)0.008 molL1min1B两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同C氢气在两个反应方程式中的转化率不同D第二个反应中，增大压强平衡向生成HI的方向移动答案A解析H2(g)I2(g)2HI(g)初始浓度(molL1) 0.100 0.100 0平衡浓度(molL1) 0.020 0.020 0.160转化浓度(molL1) 0.080 0.080 0.160所以，v(HI)0.160 molL120 min0.008 molL1min1
17、，A正确；K64，而KK6424 096，故选项B错；两个化学方程式表示的是一个反应，反应达到平衡时，氢气的浓度相同，故其转化率相同，C错；两个反应相同，只是表达形式不同，压强的改变对平衡的移动没有影响，D错。2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，则该反应的焓变为正值D对于反应，恒温恒容下，增大压强，H2浓
18、度一定减小答案B解析在书写平衡常数表达式时，纯固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误；由于反应反应反应，因此平衡常数K，B正确；反应中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此H0，C错误；对于反应，在恒温恒容下，增大压强，如充入惰性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。题组二化学平衡常数及其应用3在体积为1 L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表：T/7008008501 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)升高温度，化学平衡向_(填“正反应
19、”或“逆反应”)方向移动。(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_。ACO2COBK不变C容器中的压强不变 Dv正(H2)v正(CO2)Ec(H2)保持不变(3)若某温度下，平衡浓度符合下列关系：CO2H2COH2O，此时的温度为_；在此温度下，若该容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，则此时反应所处的状态为_(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。答案(1)正反应(2)E(3)850 向正反应方向进行中解析(1)由表格数据可得，随着温度升高，平衡常数增大，说明化学平衡向正反应方向移动；(2)A项，达
20、到平衡时CO2不一定等于CO，反之相等时也不一定处于平衡状态；B项，温度不变K不变，不正确；C项，此反应不论是否平衡，压强均不改变，故不正确；D项，v正(CO2)与v正(H2)表示的反应方向一致，故不能判断是否达到平衡；E项，达到平衡时，各种反应物、生成物的浓度保持不变。(3)由CO2H2COH2O，则计算出K1.0，即此时温度为850 ，此温度下0.940，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c0(M)1 molL1，c0(N)2.4 molL1；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
21、)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c0(M)4 molL1，c0(N)a molL1；达到平衡后，P2 molL1，a_；(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c0(M)c0(N)b molL1，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(g)N(g)P(g)Q(g)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。(3)根据(1)可求出各平衡浓度：M0.4 molL1N1.8 molL1P0.6 molL1Q0.6 molL1因此化学平衡常数K由于温度不变，因此K不变，新状态
22、达到平衡后P2 molL1Q2 molL1M2 molL1N(a2) molL1K解得a6。(4)设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为Mb(1x) molL1Nb(1x) molL1Pbx molL1Qbx molL1K解得x41%。题组二综合应用2苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8)，其反应原理是C8H10(g)C8H8(g)H2(g)H125 kJmol1.某温度下，将0.40 mol苯乙烷，充入2 L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
23、(C8H8)/mol0.000.10n10.160.16(1)当反应进行到20 min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0.40 mol H2(g)和0.40 mol C8H8(g)合成C8H10(g)，当有30 kJ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，
24、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)0.003 5 molL1min1(2)4/75 molL1(或0.053 molL1)(3)60%是(4)大于(5)越大随着水蒸气的加入，扩大了容器的体积，相当于对反应体系减小压强(或使得浓度商QK)平衡右移，转化率增大解析(1)v(H2)v(C8H10)0.003 5 molL1min1(2)C8H10(g)C8H8(g)H2(g)起始/molL1 0.20 0 0平衡/molL1 0.12 0.08 0.08K molL1(3)C8H8(g)H2(g)C8H10(g)起始
25、/mol 0.40 0.40 0某时刻/mol 0.40x 0.40x x125 kJmol1x30 kJx0.24 mol(H2)100%60%Q mol1L，所以处于平衡状态。(4)升温，平衡右移，C8H10的平衡转化率增大，所以T1大于T2。(5)随着水蒸气的加入，扩大了容器的体积，相当于对反应体系减小压强，平衡右移，转化率增大。探究高考明确考向12012海南，15(3)可逆反应A(g)B(g)C(g)D(g)。判断该反应是否达到平衡的依据为_(填正确选项前的字母)：a压强不随时间改变b气体的密度不随时间改变cc(A)不随时间改变d单位时间里生成C和D的物质的量相等答案c22012山东理
26、综，29(3)一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。答案ad解析密度不变时为平衡状态，a对；对于给定的反应，H一直保持不变，故不能说明反应达到平衡状态，b错；N2O4的正反应速率逐渐减小，最后保持不变，NO2的反应速率应从零开始，逐渐增大，最后保持不变，c错；转化率一定时达到平衡，d对。3(2013四川理综，6)在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应X(g)Y(g)2Z(g)H0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：t/min2
27、479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是()A反应前2 min的平均速率v(Z)2.0103molL1min1B其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)v(正)C该温度下此反应的平衡常数K1.44D其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大答案C解析根据表格中的数据，列出平衡三段式，逐项分析。A项根据表中的数据可求得在前2 min内生成Z为0.08 mol，故v(Z)4103 molL1min1。B项由于该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，v(逆)0()反应()的平衡常数表达式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I
28、2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为_。答案66.7%解析反应()中，TaS2为固体，则平衡常数表达式为Kc(TaI4)c(S2)/c2(I2)。设平衡时，I2转化的物质的量为x，则有TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始/mol 1 00转化/mol x 0.5x 0.5x平衡/mol 1x 0.5x 0.5x此时平衡常数K为1，则有(0.5x)(0.5x)/(1x)21，从而可得x2/3 mol，I2(g)的转化率为(2/3 mol)/1 mol100%66.7%。52013福建理综，23(2)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。高温热分解法已知：H2S(
29、g)H2(g)S2(g)在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c molL1测定H2S的转化率，结果见下图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985 时H2S按上述反应分解的平衡常数K_；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：_。答案温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)解析由图知，985 时H2S的平衡转化率为40%，则： H2S(g)H2(g) S2(g)则Kb曲线表示未达到平衡时H2S的转化率，温度越高，b曲线上的转化率越接近平衡值，原因是
30、温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短。6(2013新课标全国卷，28)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJmol1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为_。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率(A)的表达式为_。平衡时A的转化率为_，列式并计算反应的平衡常数K_。(3)由总压强p和起始压强p
31、0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n(总)_ mol，n(A)_ mol。下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a_。反应时间t/h04816c(A)/(molL1)0.10a0.0260.006 5分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是_，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为_ molL1。答案(1)升高温度、降低压强(2)(1)100%94.1%A(g)B(g)C(g)起始浓度/molL1 0.10 0 0平衡浓度/molL10.10(194.1%)0.1094.1%0.1094.1%K1.5(3)0.100.1
32、0(2)0.051达到平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半0.013解析通过分析表格中数据，根据压强之比等于物质的量之比入手解决相关问题。(1)要提高A的转化率，应通过改变条件使平衡正向移动，可以从浓度、温度、压强三个方面考虑，可从容器中分离出B、C或扩大容器的体积(降低压强)或升高温度。(2)相同条件下，在密闭容器中气体的压强之比等于物质的量之比，设反应后气体的总物质的量为x，则有，故x mol，而气体的物质的量的增加量等于消耗的A的物质的量，故A的转化率为100%(1)100%，将表中的数据代入公式中可得平衡时A的转化率为(1)100%94.1%；根据化学方程式列出平衡三段式，注意三段式
33、中使用的都是浓度，即可求得平衡常数。(3)结合(2)的解析可知n(A)0.10 mol(0.10) mol0.10(2) mol；根据表中的数据，可知a0.10(2) molL10.051 molL1，通过表中的数据可知，在达到平衡前每间隔4 h，A的浓度减少约一半，故反应在12 h时，A的浓度为0.50.026 molL10.013 molL1。练出高分1下列说法正确的是()A凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小C常温下，反应C(s)CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的H0D反应2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(
34、s)能自发进行，则该反应的H0答案C解析反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的。若H0，则一定自发，若H0，S0，则一定不能自发，若H0，S0，S0，反应能否自发，和温度有关，A、B错误；C项中反应的S0，若H0，正确；D项中反应的S0，能自发，说明H0，错误。2反应Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)，700 时平衡常数为1.47,900 时平衡常数为2.15。下列说法正确的是()A升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B该反应的化学平衡常数表达式为KC该反应的正反应是吸热反应D增大CO2浓度，平衡常数增大答案C解析A项，升温，正、逆反应速率均增大，不正确；B项，该化学平衡常数
35、表达式为；C项，升温，平衡常数增大，表明平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，故正确；D项，增大反应物浓度，平衡常数不变，故不正确。3在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()A体系的体积不再发生变化Bv正(CO)v逆(H2O)C生成n mol CO的同时生成n mol H2D1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键答案C解析不论反应是否达到平衡状态，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。4在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定
36、条件下发生反应：Ni(s)4CO(g)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5104 mol3L32 mol3L31.9105 mol3L3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2105 mol3L3C在80 时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 molL1，则此时v正v逆D80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1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
37、，A正确；Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)为题给反应的逆反应，两个反应的平衡常数互为倒数关系，B正确；C项中该时刻Q8 mol3L3K，反应逆向进行，v逆v正，错误；D项中CO的平衡浓度为1 molL1，由K2 mol3L3可计算出Ni(CO)4的平衡浓度为 2 molL1。5将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生反应：X(g)3Y(g)2Z(g)aQ(g)。2 min时达到平衡，生成0.8 mol Z，测得Q的浓度为0.4 molL1，下列叙述错误的是()Aa的值为2B平衡时X的浓度为0.8 molL1CY的转化率为60%D反应速率v(Y)0.2 molL1min
38、1答案D解析生成Q的物质的量为0.8 mol，a2，A正确；X(g)3Y(g)2Z(g)2Q(g)n(始)(mol) 2 2 0 0n(变)(mol) 0.4 1.2 0.8 0.8n(2 min)(mol) 1.6 0.8 0.8 0.8X的平衡浓度为0.8 molL1，Y的转化率为60%，B、C正确；v(Y)0.3 molL1min1，D项错误。6汽车尾气净化中的一个反应为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.8 kJmol1。在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，当改变其中一个条件x，y随x的变化符合图中曲线的是()A当x表示温度时，y表示平衡常数KB当x表示温度时，y
39、表示CO的转化率C当x表示N2的物质的量时，y表示NO的转化率D当x表示NO的物质的量时，y表示平衡常数K答案D解析温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，CO的转化率降低，A、B错误；增大N2的浓度，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率降低，C错误；平衡常数仅与温度有关，D正确。7用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)HT2T3B正反应速率：v(a)v(c)v(b)v(d)C平衡常数：K(a)K(c)K(b)K(d)D平均摩尔质量：M(a)M(d)答案C解析A项，因为HT2T1，错误；B项，由于T3T1，所以v(c)v(a)，由于p(b)p(d)
40、，所以v(b)v(d)，错误；C项，平衡常数只受温度影响，由于HM(c)，加压，平衡右移，M增大，M(b)M(d)，错误。8恒温、恒压下，将1 mol O2和2 mol SO2气体充入一体积可变的容器中(状态)，发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，状态时达平衡，则O2的转化率为()A60% B40% C80% D90%答案A解析恒温、恒压下，气体的体积之比等于物质的量之比。设O2的转化率为x，则：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)n(始)(mol) 2 1 0n(变)(mol) 2x x 2xn(平)(mol) 22x 1x 2x(22x)(1x)2x3，解得x0.6。9加热N
41、2O5，依次发生分解反应：N2O5(g)N2O3(g)O2(g)、N2O3(g)N2O(g)O2(g)。在体积为2 L的恒容密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到T 时反应达到平衡状态，此时O2和N2O3的物质的量分别为9 mol、3.4 mol，则T 时反应的平衡常数为()A10.7 molL1 B8.5 molL1C9.6 molL1 D10.2 molL1答案B解析设分解的N2O5的浓度为x molL1，生成的N2O浓度为y molL1。N2O5(g)N2O3(g)O2(g)c(始)(molL1) 4 0 0c(变)(molL1) x x xc(平)(molL1) 4x x xN2O
42、3(g)N2O(g)O2(g)c(始)(molL1) x 0 xc(变)(molL1) y y yc(平)(molL1) xy y xy根据题意有xy1.7，xy4.5，解得x3.1，y1.4则平衡时，N2O50.9 molL1，N2O31.7 molL1，O24.5 molL1。K8.5 molL1。10甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。(1)若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有_(填字母序号)。ACO的百分含量保持不变B容器中H2的浓度与CO的浓度相等C容器中混合气体的
43、密度保持不变DCO的生成速率与CH3OH的生成速率相等(2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)CO(g)2H2(g)，此反应能自发进行的原因是_。甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大，表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当n(O2)/n(CH3OH)0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式为_；在制备H2时最好控制n(O2)/n(CH3OH)_。答案(1)AD(2)该反应是一个熵增的反应(或S0)2CH3OHO22HCHO2H2O0.5解析(1)浓度相等不能说明
44、其浓度不再变化，B错误；气体总质量一定，容器体积一定，密度始终不变，C错误。(2)无法判断该反应的焓变化，但该反应是一个熵增的反应。若是放热反应，则一定能自发进行，若是吸热反应，则一定条件下能自发进行。n(O2)/n(CH3OH)0.25时，主要生成甲醛。制备H2，则H2的选择性要好，由图可知在n(O2)/n(CH3OH)0.5时，H2的选择性接近100%。11哈伯因发明了氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖，N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0。下图表示某温度时，向1 L 容器中加入1 mol氮气、3 mol氢气，该反应在110 s内反应进行的程度：(1)此反应在5060
45、 s时化学平衡常数为K1_(保留两位有效数字)。(2)反应进行到60 s时，改变的条件可能是_。A加入催化剂 B扩大容器的体积C升高温度 D减小氨气的浓度在该条件下，氮气的化学反应速率_(填“变小”、“变大”或“不变”)。(3)该反应在80 s后化学平衡常数为K2，则K1_K2(填“”、“”或“”)，此时氮气的转化率为_。(4)若在110 s后向该平衡体系中再加入1 mol氨气，则再次达到平衡后，氨气在平衡体系中的体积分数_(填“变小”、“变大”或“不变”)答案(1)2.9102 mol2L2(2)C变大(3)20%(4)变大解析图中曲线代表NH3浓度的变化。(1)K12.9102 mol2L
46、2；(2)反应进行到60 s时，NH3的浓度逐渐降低，改变的条件应是升高温度，升温，N2的反应速率应变大；(3)升温，平衡左移，平衡常数减小，所以K2K1，在80 s时，n(NH3)0.4 mol，转化的N2为0.2 mol，(N2)100%20%；(4)再通NH3，相当于加压，平衡右移，NH3的体积分数变大。12碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属，活性炭可处理大气污染物NO。一定条件下，在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1 时，测得各物质平衡时物质的量如下表：活性炭NO(mol)A(mol)B(mol)初始2.0300.100
47、00平衡2.0000.0400.0300.030(1)该反应方程式为_。(2)在T1 下反应达到平衡后，下列措施能改变NO的转化率的是_(填字母序号)。a增大活性炭的量 b增大压强c升高温度 d移去部分B(3)结合上表数据，该反应的平衡常数表达式为_(生成物A、B用相应的化学式表示)。若T1 时的平衡常数为K1，T2 时的平衡常数为K2，且K1K2，能否判断该反应是吸热反应还是放热反应，说明理由_。答案(1)C(s)2NO(g)=CO2(g)N2(g)(2)cd(3)K不能，无法确定T1、T2的相对高低(或能，当T1T2时，反应是吸热反应，当T1T2时，反应是放热反应)解析(1)由表中数据知平
48、衡时消耗C和NO的物质的量之比为12，NO被还原成N2，转移4e，则C得4e，变为4价，所以生成物应为N2和CO2，反应方程式为C(s)2NO(g)=CO2(g)N2(g)；(2)改变温度，平衡一定发生移动，NO的转化率一定改变；移去部分CO2或N2，平衡右移，NO的转化率增大；(3)由于无法确定T1、T2的高低，所以不能确定该反应的焓变(或用假设法判断)。13研究NO2、SO2、CO等大气污染物的处理具有重要意义。NO2可用下列反应来处理：6NO2(g)8NH3(g)7N2(g)12H2O(g)H0完成下列填空：(1)反应的平衡常数大，处理NO2的效率高。增大该反应平衡常数的措施有_。(2)
49、一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行，能说明该反应已经达到平衡状态的是_(填字母序号)。ac(NO2)c(NH3)34b6v(NO2)7v(N2)c容器内气体总压强不再变化d容器内气体密度不再变化(3)若平衡时NO2和N2的浓度之比为m/n，保持其它条件不变，缩小反应容器的体积后达到新的平衡，此时NO2和N2的浓度之比_m/n(填“大于”、“等于”或“小于”)。(4)某温度下，在一个容积为2 L的反应容器内，上述反应2 min后达到平衡，测得刚好有3 mol电子发生转移，则在2 min内NH3的平均反应速率为v(NH3)_。答案(1)降低温度(2)c(3)大于(4)0.25 molL1min1解析(1)平衡常数只受温度的影响，降温，平衡右移，平衡常数增大；(2)由于体积固定且反应物与生成物均为气体，所以密度不能作为达到平衡状态的标志；(3)压缩体积，平衡左移，NO2与N2的浓度之比大于；(4)有8 mol NH3参加反应时，转移电子为24 mol，当有3 mol电子转移时，参加反应的NH3应为1 mol，所以v(NH3)0.25 molL1min1。
