1、第三节 化学平衡的移动 化学平衡常数【高考新动向】考点梳理（三年17考）1.理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。2.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。【考纲全景透析】一、化学平衡常数1.化学平衡常数（1）定义：在一定温度下，达到平衡的可逆反应，其平衡常数用生成物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积与反应物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积的比值来表示，这时的平衡常数称为浓度平衡常数(压强平衡常数)（2）表达式用Kc(Kp)表示。对:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g), （3）影响因素：.平衡常数K与温度有关，与浓度和压强无关
2、。（4）.平衡常数的意义：K的大小，可推断反应进行的程度。K越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小.平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度商Qc与Kc比较大小来判断。当Qckc，(正)(逆),未达平衡，反应逆向进行；当Qc(逆),未达平衡，反应正向进行；当Qc=kc，(正)=(逆),达到平衡，平衡不移动。平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如2SO2(g)+O22SO3(g) 298K时Kp3
3、.61024很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。二、化学反应进行的方向。1自发过程含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自发进行的过程。2、化学反应方向进行的判据（1）焓判据放热过程中体系能量降低，H0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应的方向不全面。（2）熵判据熵：量度体系混乱（或有序）的程度的物理量，符号S（同一物质，三种状态下熵值：气态液态固态）熵增原理：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大。即熵变（S）大于零。熵判据体系的混乱度增大（既熵增），S0，反应有自发进行的倾向，但有些熵减反应也可以自发进行，故只用熵变判断反应的方向也
4、不全面。（3）复合判据自由能判据符号：G，单位：kJmol1 公式：G=HTS 应用：G0 能自发进行G0 平衡状态G0 不能自发进行具体的的几种情况：焓变（H）来源:Zxxk.Com熵变（S）反应的自发性00任何温度都能自发进行00较低温度下能自发进行00高温下能自发进行00任何温度都不能自发进行注：过程的自发性只能用于判断反应进行的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。【热点难点全析】考点一化学平衡常数应用1应用(1)判断、比较可逆反应进行程度的大小。K值越大，反应进行的程度越大；K值越小，反应进行的程度越小。(2)判断可逆反应是否达到化学平衡状态对于可逆反应aA(g)bB(g
5、)cC(g)dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：浓度商QQ来源:学#科#网Z#X#X#K(3)判断可逆反应的反应热若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。(4)计算反应物或生成物的平衡浓度及反应物的转化率。2相关计算(1)步骤写出有关化学平衡的方程式。确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。根据已知条件建立等式关系进行解答。(2)模式如mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度mx mol/L。mA(g)nB(g)pC(g)qD
6、(g)起始(mol/L)ab00变化(mol/L)mxnxpxqx平衡(mol/L)amxbnxpxqxK。(3)说明反应物：c平c始c变；生成物：c平c始c变。各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。转化率100%。【另】平衡常数的其他应用(1)利用化学平衡常数可以判断反应进行的程度。一般K105时认为该反应基本进行完全；K0，H0错误B铁比铜活泼，镀层受损后，形成原电池铁作负极，更易腐蚀正确C合成氨为放热反应，升高温度，反应速率加快，氢气转化率变小（平衡逆向移动）错误D水的离子积随温度升高增大，说明水电离吸热错误2、（2012江苏高考4）某反应的反应过程中能量变化如右图所示(图
7、中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是A.该反应为放热反应B.催化剂能改变反应的焓变C.催化剂能降低反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能【参考答案】C【分析】本题属于化学反应与能量的考查范畴，虽然2012年江苏考试说明中没有提及“活化能”这一概念，但选修四课本第3页的绪言中就有这些内容，新课程标准中也有“活化能”这一概念。看来高三复习一定注意要抓课本、抓基础，抓考试说明的同时，适当兼顾新课程标准，不能急功近利、顾此失彼。【解题指南】解答本题时应注意搞清化学反应的热效应与反应物和生成物能量的大小关系、催化剂对化学反应的影响、活化能的概念。【解析】选C
8、。A项，该反应生成物能量比反应物高，该反应为吸热反应，A项错误；B项，焓变是反应的热效应，催化剂不能改变反应的热效应，B项错误；C项，对照图中有无催化剂的两种情况，有催化剂活化能较低，催化剂能降低反应的活化能，C项正确；D项，E1大于E2，正反应的活化能大，D项错误。3、（2012福建高考23）（14分）23（1）元素M的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同，则M的原子结构示意图为 。（2）硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 。（3）能证明Na2SO3溶液中存在SO32+H2OHSO3+OH水解平衡的事实是 （填序号）。滴入酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液红色退去滴入酚酞溶液变红，再加
9、入氯水后红色退去滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去（4）元素X、Y在周期表中位于同一主族，化合物Cu2X和Cu2Y可发生如下转化（其中D是纤维素水解的最终产物）：来源:Zxxk.Com非金属X Y(填“”或“”)Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成，化学方程式为 。（5）在恒容绝热（不与外界交换能量）条件下进行2A(g)+B（g）2C（g）+D（s）反应，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高，简述该反应的平衡常数与温度的变化关系： 。物 质ABCD起始投料/mol2120【解题指南】解答本题时应明确如下几点：（1）砖红色沉淀是Cu2O。（2）要证明某溶
10、液中存在水解平衡，要证明两点：一要证明存在某种水解产物，二要证明水解平衡会发生移动。（3）温度变化引起的平衡正向移动，平衡常数变大，反之变小。【解析】（1）铵根离子中含有10个电子，11个质子，H3O+和Na+中都含有11个质子和10个电子，与之相同的单核离子为钠离子，则M的原子结构示意图为（2）硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+，注意氨水为弱碱，在写离子方程式时要保留化学式形式；（3）无论Na2SO3是否完全水解，则加硫酸都会中和OH，酚酞都会褪色，只能证明发生了水解，而无法说明是否存在水解平衡，A选项错误；氯水既可能中和OH，又可能将
11、酚酞氧化，所以褪色不足以说明存在水解平衡，B选项错误；加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则该沉淀一定是BaSO3，说明SO32没有水解完全，红色褪去，说明c（OH）减小，因为OH与BaCl2不反应，只能说明平衡逆向移动引起其浓度的减小，C选项正确；（4）先推断元素，悬浊液与D的溶液（葡萄糖溶液）生成砖红色沉淀是氧化亚铜，则Y为O元素，X，Y同主族，则X为S元素。问题就很好回答，非金属性XY，Cu2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体NO2，利用氧化还原反应原理并配平可写出方程式：Cu2O+6HNO3（浓）=2Cu(NO3)2+2NO2+3H2O（5）在恒容绝热的情况下，反应达到平衡后，体系压强升
12、高，可推知气体体积变大，说明反应是向左移（注意D为固态）。因为该反应为气体体积减小的反应，反应后气体的物质的量减小，根据PVnRT，因为压强增大，所以温度必须升高才能满足该条件，说明该反应为放热反应。所以升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。23题考查得都是主干知识，只是觉得拼盘得太明显，5个小问各不相干，独立成题，是否可用10电子,18电子微粒把它们串起来，比如Na+，Al3+，O2，S2。其中第4问涉及有机化学知识，把知识很好的揉合在一起，第3问，第5问要求思维推理能力较高。【答案】（1）（2）Al3+3NH3H2OAl（OH）3+3NH4+（3）C （4） Cu2O+6HNO3（浓）2C
13、u（NO3）2+2NO2+3H2O（5）平衡常数随升高的温度而减小（或其他合理答案）4、（2012浙江高考27）甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：反应过程化学方程式焓变H(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)甲烷氧化来源:学|科|网Z|X|X|K来源:学+科+网Z+X+X+K来源:学科网来源:学*科*网Z*X*X*KCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)来源:学科网802.6125.6来源:学科网CH4(g)O2(g)CO2(g)2H2(g)322.0172.5蒸汽重整CH4(g)H2O(g)CO(
14、g)3H2(g)206.2240.1CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g)165.0243.9回答下列问题：（1）反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H= kJ/mol。（2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）。（3）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数（记作KP），则反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)的KP ；随着温度的升高，该平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。（4）从能量阶段分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于 。（5）在某一给定进料比的情况下，温
15、度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：若要达到H2物质的量分数65%、CO的物质的量分数10%，以下条件中最合适的是 。A600，0.9MpaB700，0.9MPaC800，1.5MpaD1000，1.5MPa画出600，0.1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始即时）的变化趋势示意图：（6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是 。【解题指南】解答本题时应注意以下两点：（1）掌握利用盖斯定律计算反应热的方法；（2）吸热反应的平衡常数随温度的升高逐渐变大。 【解析】（1）由蒸汽重整的两个反应可知，利用第二个反应减去第一个反应则得出该反应的反
16、应热为：H=（165.0-206.2）kJ/mol=-41.2 kJ/mol。（2）由于甲烷氧化的活化能比甲烷蒸汽重整的活化能要小，所以一开始甲烷氧化的反应速率要比甲烷蒸汽重整的反应速率快。（3）由平衡常数的定义可知则Kp=，随着温度的升高，由于该反应是吸热反应，所以平衡会正向移动，平衡常数增大。（4）由于甲烷自热重整的过程就是吸收能量的过程，而甲烷氧化的过程是放出能量的过程，所以该方法的先进之处在于系统内强放热的甲烷氧化反应为强吸热的蒸汽重整过程提供了所需的能量。（5）由上述两图分析，600，0.9Mpa时H2物质的量分数小于65%，采用700、0.9MPa时二者均能满足，800，1.5Mp
17、a和1000，1.5MPa CO的物质的量分数均大于10%。根据以上分析可知，图示如下：（6）如果进料中氧气量过大，会导致甲烷的氧化程度过高，氢气和氧气反应了，最终导致H2物质的量分数降低。答案：（1）41.2（2）小于（3） 增大（4）系统内强放热的甲烷氧化反应为强吸热的蒸汽重整过程提供了所需的能量。（其他合理答案均可）（5）B （6）甲烷的氧化程度过高，氢气和氧气反应。（其他合理答案均可） 5、（2012 安徽高考 28）（13分）工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应：PbSO4(s)+CO32(aq)PbCO3(s)+SO4
18、2(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。（1）上述反应的平衡常数表达式：K 。（2）室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在 溶液中PbSO4转化率较大，理由是 。（3）查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCO3Pb(OH)2，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部为PbCO3；假设二： ；假设三： 。（4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。定性研究：请你完成下表中内
19、容。实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，定量研究：取26.7mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由： 。21.0固体质量/mg26.722.40 200 400 温度/【解题指南】本题的难点是第4小题实验方案的设计，解答时要充分注意题目信息的提示，“PbCO3Pb(OH)2和PbCO3受热都易分解生成PbO”，“取一定量样品充分干燥”这些信息都指向了运用二者加热分解产物不同的方法进行实验设计。【解析】根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式：K。HCO3难电离
20、，相同浓度时，Na2CO3溶液中CO23浓度远大于NaHCO3溶液中CO23的浓度，CO23浓度越大，越有利于PbSO4的转化。根据信息及假设一，不难得出假设二和假设三分别为全部为PbCO3Pb(OH)2、PbCO3与PbCO3Pb(OH)2的混合物。从题目信息可知“PbCO3Pb(OH)2和PbCO3受热都易分解生成PbO”并且前者分解有水生成，而后者没有，再联系实验步骤开始的第一句话，不难推出用验证加热分解后是否有二氧化碳和水生成的方法设计实验方案。若全部为PbCO3根据PbCO3PbOCO2，26.7 g 全部分解得到的PbO：223 gmol1 22.3 g，而实际质量为22.4 g，
21、因此假设一不成立【答案】 Na2CO3 相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者c(CO23)较大 全部为PbCO3Pb(OH)2 PbCO3与PbCO3Pb(OH)2的混合物实验步骤预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，然后将样品加热分解，将产生的气体依次通过盛有无水硫酸铜的干燥管和盛有澄清石灰水的烧瓶若无水硫酸铜不变蓝色，澄清石灰水变浑浊，说明样品全部是PbCO3同意 若全部为PbCO3，26.7 g完全分解后，其固体质量为22.3 g 6、（2012海南高考15）15.(9分)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/ 70090083
22、010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K= ，H 0（填“”“ =”)； (2)830时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0003 molL-1s-1。，则6s时c(A)= molL-1， C的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为 ； (3)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 c. c(A)不随时
23、问改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等 (4)1200时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。【解析】（1）因平衡常数随温度的升高而降低，根据平衡移动原理，因而属于放热反应；（2）根据三段式计算出C的物质的量；加入氩气后由于体积未发生变化，则A的转化率不变；（3）该反应属于前后体积不变的反应，则反应前后容器的体积不会发生变化，密度也不会变化，单位时间生成的C和D的物质的量一定相等，因此abd三项不能作为判断依据。【答案】（1） （2）0.022 0.09 80% 80% （3）c （4）2.5【2011高考】1.（2011江苏高考12）.下列说法正确的是A.一定
24、温度下，反应MgCl2(1) =Mg(1)+ Cl2(g)的B.水解反应NH+4+H2ONH3H2O+H+达到平衡后，升高温度平衡逆向移动C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D.对于反应2H2O2=2H2O+O2, 加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率【答案】选A、D。【解析】解答本题时应将相关的化学原理与具体实例相结合，具体问题具体分析。A项，该反应吸热，H0,反应物为液体，有气态物质生成，所以S0, A项正确；B项，温度升高，将导致一水合氨分解，氨气挥发，平衡正向移动，B项错误；C项，铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应，C项错误；D项，MnO2能加快H
25、2O2的分解速率，升高温度，反应速率加快，D项正确。2.（2011福建高考12）25时，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡（），发生反应：，体系中c（Pb2+）和c（Sn2）变化关系如图所示。下列判断正确的是A. 往平衡体系中加入少量金属铅后，c（Pb2+）增大B. 往平衡体系中加入少量固体后，c（Pb2+）变小C.升高温度，平衡体系中c（Pb2+）增大，说明该反应D. 25时，该反应的平衡常数K=2.2【答案】选D。【解析】解答本题要明确如下两点：（1）改变固体的用量，平衡不移动；（2）固体不列入平衡常数的表达式。金属铅的浓度是定值，加入金属铅，平衡不移动，c（Pb2+）不变
26、，A选项错误；加入Sn（NO3）2固体后，增大了c（Sn2+），平衡逆向移动，c（Pb2+）增大，B选项错误；升高温度，c（Pb2+）增大，说明平衡逆向移动，即逆反应吸热，则正反应放热，H0，C选项错误；由图可知，平衡时c（Sn2+）0.22mol/L，c（Pb2+）0.10mol/L，所以平衡常数K2.2，D选项正确。3.（2011广东高考31）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I,II,III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。（1）在030小时内，CH4的平均生成速率vI、vII和vIII从大到小的顺序为 ；反应开始后的
27、12小时内，在第 _种催化剂的作用下，收集的CH4最多。（2）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 该反应的H=+206 kJmol-1。在坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。（3）已知：CH4(g)2O2(g) =CO2(g)2H2O(g) H=-802kJmol-1 写出由CO2生成CO的热化学方程式 。【解析
28、】进行图像判断时，要找准纵坐标代表物理量随横坐标物理量变化而变化的趋势。可用列三段式的方式进行有关计算。【答案】平均反应速率v=c/t，所以固定时间内，CH4产量越高，说明反应速率越快。即030小时内，平均反应速率vIIIvII vI，12小时内，在第II种催化剂作用下，收集CH4最多。本反应为吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量。 CH4 + H2O CO + 3H2起始浓度： a mol/L a mol/L0 0转化浓度： x mol/L x mol/L x mol/L 3x mol/L平衡浓度：(a-x) mol/L (a-x) mol/L x mol/L 3x mol/Lc(CO)=
29、 x mol/L=0.10mol/L，x=0.10K=0.10mol/L(0.30 mol/L)3(a-0.10) mol/L(a-0.10) mol/L=27，求得a=0.11mol/LCH4的平衡转化率=(0.10mol/L0.11 mol/L)100%91%(3) CH4(g)+H2O(g) = CO(g)+3H2(g) H=+206 kJmol-1CH4(g)2O2(g) =CO2(g)2H2O(g) H=-802kJmol-1由以上两式，根据盖斯定律可得： CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+3H2(g)+2O2(g) H=+206 kJmol-1-（-802kJmol-1）
30、=+1008 kJmol-1答案：（1）vIIIvII vI II（2） 91%（3）CO2(g)3H2O(g)= CO(g)+3H2(g)+2O2(g) H=+1008 kJmol-1【2010高考】1.（2010四川理综）反应aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中：Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是A.同温同压Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加B.同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加C.同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加D.同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数增加。
31、【答案】B【解析】本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率，不会使平衡移动。B项由图像（1）知随着温度的升高M的体积分数降低，说明正反应吸热，所以温度升高平衡正向移动，Q的体积分数增加。C项对比（1）（2）可以看出相同温度条件，压强增大M的体积分数增大，所以正反应是体积缩小的反应，增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。2.（2010上海卷）据报道，在300、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是A使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B反应需在300进行可推测
32、该反应是吸热反应 C充入大量CO2气体可提高H2的转化率D从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率【答案】B【解析】此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，也就是提高了生产效率，A对；反应需在300进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，B错；充入大量CO2气体，能使平衡正向移动，提高H2的转化率，C对；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高CO2和H2的转化率，D对。易错警示：利用化学平衡知识判断反应吸热还是放热时，一定要注意温度的变化使反应正向移动还是逆向移动，倘若给出的知识温度条件则无法判
33、断。3.（2010山东卷）（14分）硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI 2HIH2+I2 2H2SO42=2SO2+O2+2H2O（1）分析上述反应，下列判断正确的是 。 a反应易在常温下进行b反应中氧化性比HI强c循环过程中需补充H2Od循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2（2）一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应，H2物质的量随时间的变化如图所示。 02 min内的平均放映速率v（HI）= 。该温度下，H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常数K= 。相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来
34、的2倍，则 是原来的2倍。a平衡常数 bHI的平衡浓度 c达到平衡的时间 d平衡时H2的体积分数（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡 移动（填“向左”“向右”或者“不”）；若加入少量下列试剂中的 ，产生H2的速率将增大。 aNaNO3 bCuSO4 cNa2SO4 dNaHSO3（4）以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。 已知 2H2（g）+O2（g）=2H2O(I) H=-572KJmol-1 某氢氧燃料电池释放2288KJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为 。【解析】(1)H2SO4在常温下，很稳定不易分解，这是常识，故a错；反应中SO2是还原剂，HI是还
35、原产物，故还原性SO2HI，则b错；将和分别乘以2和相加得：2H2O=2H2+O2，故c正确d错误。(2) (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 molL-1min-1，则 (HI)=2 (H2)=0.1 molL-1min-1；2HI(g)=H2(g)+I2(g) 2 1 1起始浓度/molL1 1 0 0变化浓度/molL1： 0.2 0.1 0.1平衡浓度/molL1： 0.8 0.1 0.1则H2(g)+I2(g)= 2HI(g)的平衡常数K=64mol/L。若开始时加入HI的量是原来的2倍，则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡，HI、H2、I2 的物质的量、平衡浓度都是原
36、来的两倍；各组分的百分含量、体积分数相等，平衡常数相等（因为温度不变）；因开始时的浓度增大了，反应速率加快，达平衡时间不可能是原来的两倍，故选b.（3）水的电离平衡为,硫酸电离出的对水的电离是抑制作用，当消耗了，减小，水的电离平衡向右移动；若加入,溶液变成的溶液了，不再生成H2；加入的会和反应，降低，反应速率减慢；的加入对反应速率无影响；加入CuSO4 后，与置换出的Cu构成原电池，加快了反应速率，选b.（4）根据反应方程式，生成1mol水时放出热量为：572kJ=286 kJ,故该电池的能量转化率为【答案】（1）c（2）0.1 molL-1min-1 ；64mol/L；b（3）向右；b（4）
37、80%【考点提升训练】一、选择题1.反应2SO2+O2 2SO3在一定温度下达到平衡，下列说法正确的是( )A.增大压强，平衡向右移动，平衡常数K增大B.增加O2的浓度平衡向右移动，SO2的转化率增大C.此时一定满足c(SO2)=2c(O2)D.平衡向右移动时反应物的浓度减小，生成物的浓度增大【答案】选B。【解析】平衡常数K与温度有关，与压强无关，A错误；增加O2的浓度，平衡正向移动，对应SO2的转化率相应变大，B正确；达到平衡时，c(SO2)与c(O2)的比值不一定是21的关系，C错误；平衡向右移动时可以增加SO2或O2的浓度，故反应物浓度不一定减小，D错误。在体积和温度不变的密闭容器中充入
38、1mol H2O蒸气和足量铁粉，建立平衡2.（2012湖南师大附中模拟）3Fe（s）+4H2O（g）Fe3O4（s）+4H2（g）之后，测得H2O蒸气的分解率为x%，浓度为c1molL。若再充人1mol H2O蒸气，建立新的平衡后又测得H2O蒸气的分解率为y%，浓度为C2 molL。则下列关系正确的是 （ ） Axy，c1c2 Bxy，c1c2 Cx=y，c1 =c2 Dx=y，c1c2【答案】选D。3.在t 下，某反应达到平衡，平衡常数 。恒容时，温度升高，NO浓度减小。下列说法正确的是( )A.该反应的焓变为正值B.恒温下减小压强，反应体系的颜色加深C.升高温度，逆反应速率减小D.该反应化
39、学方程式为NO2+SO2 NO+SO3【答案】选D。【解析】本题注意抓住平衡常数的表达式，由表达式先写出反应方程式，然后再判断。由平衡常数表达式可知该反应为NO2(g)+SO2(g) NO(g)+SO3(g)，即D项正确，符合题意。该反应的特点是气体分子数不变，又由恒容时，温度升高，NO浓度减小，可判断正反应为放热反应，即A项不正确；恒温下减小压强，即增大体积，平衡不移动，但各物质的浓度都降低，所以体系的颜色变浅，B项不正确；升高温度，正、逆反应的速率都加快，对该反应来讲，逆反应加快得更快，所以平衡逆向移动，C项不正确。6.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应A(g)+x
40、B(g) 2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的如下图所示。下列说法中正确是( )A30min时降低温度，40min时升高温度B8min前A的平均反应速率为0.08mol/(Ls)C反应方程式中的x1，正反应为吸热反应D20min40min间该反应的平衡常数均为4【答案】D7下列说法正确的是()A焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的B焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的C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D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向【答案】B【解析】 根据
41、化学反应的能量判据和熵判据：GHTS，综合分析A错误，B正确。8. 已知某化学反应的平衡常数表达式为K，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：t70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述不正确的是()A该反应的化学方程式是：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)B上述反应的正反应是放热反应C如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ，此时测得CO为0.4 mol时，该反应为平衡状态D某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：，判断此时的温度是1000 【答案】C【解析】 平衡常数的表达式中，分子中的物
42、质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应是放热反应，B项正确；利用反应方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡；将所给关系式进行变化，可知该条件下平衡常数为0.6，所以D项正确。9.（2012福州三中模拟）高温下列变化过程中，St2)。下列说法正确的是( )A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 molL-1min-1B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)=0.40 molC.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.2
43、0 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数减小D.温度升至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应【解题指南】解答该题应注意下面三点：(1)根据t1与t2时刻数据确定平衡状态。(2)平衡常数不变，计算CO2的物质的量。(3)根据平衡常数随温度的变化确定反应热正负。【解析】选B。t1 min内H2的平均反应速率与CO的平均反应速率相同，CO的物质的量的变化为0.40 mol，反应在t1 min 内的平均速率为v(CO)=(0.20/t1)molL-1min-1，A错；对比表中数据可知t1时已经达平衡，根据t1时的数据可求得n(CO2)=0.40
44、mol，n(H2)=0.40 mol，所以该温度下的平衡常数为K=(0.20.2)/(0.40.1)=1。因为在相同温度下，所以平衡常数不变，由平衡常数解得平衡时n(CO2)=0.40 mol，B对；增大反应物水蒸气的浓度，平衡正向移动，CO转化率增大，水蒸气的转化率降低，水蒸气的体积分数增大，C错；温度升高，平衡常数减小，说明温度升高平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，D错。13.N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5（g） 4NO2（g）+ O2（g） H 0T1温度下的部分实验数据为：t/s050010001500c（N2O5）mol/L5.003.522.50
45、2.50下列说法中，不正确的是 A当反应体系内气体的平均相对分子质量不再发生变化时则该反应达到了平衡BT1温度下的平衡常数为K1 =125，1000s时转化率为50%C其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5（g）浓度为2.98 mol/L，则T1 T2DT1温度下的平衡常数为K1 ，若维持T1温度不变，增加体系压强，达到新平衡时，平衡常数为K2，则K1 K2【答案】D二、非选择题14.（10分）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。（1）根据右下能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。（2）在固定体积的密闭容器中
46、，进行如下化学反应： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H ”“=”或“ 0 ，在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如右图所示，下列说法正确的是 。aA、C两点的反应速率：ACbA、C两点的化学平衡常数：ACcA、C两点NO2的转化率：ACd由状态B到状态A，可以用加热的方法（4）一定温度下，在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定，10min达到平衡时，气体的总物质的量为原来的 ，则N2的转化率a(N2)= ， 以NH3表示该过程的反应速率v(NH3)= 。【答案】（1）热化学方程式 NO2(g) + CO(g) = NO(
47、g) + CO2(g) H = -234KJ/mol 。（2分）（2）K C2(NH3)/C(N2)C2(H2) K1 K2 c （3分）（3） c d （1分）（4）N2的转化率a(N2) 25% ，（2分）v(NH3) 0.05mol/Lmin 。（2分）15.（2012宝鸡模拟）在3个温度、容积相同的1L密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得一分钟后反应达到平衡时的有关数据如下已知N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJmol1：容器甲乙丙反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的浓度(molL1)c1c2c3
48、反应的能量变化放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率125%23 （1）由以上数据，甲、乙、丙达平衡时N2平衡浓度 （，） 甲中以H2表示的反应速率 （2）丙的平衡常数是 （3）a kJ+b kJ 92.4 ; 13 1（，） （4） 若要使甲重新达平衡后c NH3 c N2比值变小，其他条件可采用 A使用催化剂 B.增大氮气浓度 C.升高温度 D.缩小容器体积【答案】甲=乙丙（2分） 0.75mol/(lmin) （2分） 34.17（3分）. = （2分） （2分）. B C（3分）16.（2012三明模拟）(本题共8分)一定条件下铁可以和CO2发生反
49、应：Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g)，已知该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示：KTc(mol/L)0.750.500.2508t(min)CO2CO图甲 图乙(1)该反应的平衡常数表达式K 。(2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图乙所示。8分钟内，CO的平均反应速率v(CO)= mol/(Lmin)。(3)下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是 (填序号)。A升高温度 B增大压强 C充入一定量CO D再加入一些铁粉(4)配平下面的化学方程式(将有关的化学计
50、量数填入答题卡的横线上)： KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O答案：本题共8分(1)CO/CO2 (2分) (2)0.0625 (2分) (3)A (2分)(4)210 8 5 2 1 8 (2分)17.(14分)(2012长春模拟)已知可逆反应:A(g)B(g)C(g)D(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(A)=1 mol/L，c(B)=2.4 mol/L，达到平衡时，A的转化率为60%，此时B的转化率为 。(2)若反应温度降低，则B的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”
51、)。(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(A)=4 molL-1，c(B)= a molL-1，达到平衡后c(C)=2 molL-1，则a= 。(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(A)=c(B)=b mol/L，达到平衡后c(D)= 。(保留两位有效数字)【解题指南】解答该题注意以下两点：(1)利用“三行式”进行解题。(2)在同一温度下，平衡常数不变。【解析】(1)根据A的转化率可知，转化A的浓度为0.6 molL-1，转化B的浓度也为0.6 molL-1，B的转化率为0.6 molL-1/2.4 molL-1100%=25%。(2)因为正反应为放热反应，所以降低温度，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大。(3)根据平衡时C的浓度可知，达到平衡时A、B、C、D的物质的浓度分别为2 molL-1、(a2) molL-1、2 molL-1、2 molL-1，根据(1)可知此温度下的平衡常数为K=(0.60.6)/(0.41.8)=0.5，所以22/2(a2)=0.5，解得a=6。(4)设达到平衡后c(D)=x,则 A(g)+B(g)C(g)+D(g)起始mol/L b b 0 0平衡mol/L b-x b-x x x则K=解得x0.41b mol/L答案:(1)25% (2)增大 (3)6 (4)0.41b mol/L
