（江蘇專(zhuān)用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 2 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向與限度教案

《（江蘇專(zhuān)用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 2 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向與限度教案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專(zhuān)用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 2 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向與限度教案（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（江蘇專(zhuān)用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題7 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 2 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向與限度教案 1．了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立?！?.能正確計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(α)。 3．掌握化學(xué)平衡的特征。了解化學(xué)平衡常數(shù)(K)的含義，能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 　化學(xué)反應(yīng)的方向 [知識(shí)梳理] 1．自發(fā)過(guò)程 (1)含義 在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。 (2)特點(diǎn) ①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或放出熱量)； ②在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。 2．化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)

2、 [自我檢測(cè)] 1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。 (1)凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的。(　　) (2)自發(fā)反應(yīng)的熵一定增大，非自發(fā)反應(yīng)的熵一定減小。(　　) (3)反應(yīng)2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0。(　　) (4)焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素。(　　) (5)熵變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù)。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．(教材改編)下列過(guò)程的熵變的判斷不正確的是(　　) A．溶解少量食鹽于水中，ΔS>0 B．純碳和氧氣反

3、應(yīng)生成CO(g)，ΔS>0 C．H2O(g)變成液態(tài)水，ΔS>0 D．CaCO3(s)加熱分解為CaO(s)和CO2(g)，ΔS>0 解析：選C。C項(xiàng)，H2O(g)變成液態(tài)水，熵值減小，故ΔS<0，錯(cuò)誤。 (1)自發(fā)反應(yīng)不一定能實(shí)現(xiàn)，化學(xué)反應(yīng)能否實(shí)現(xiàn)與反應(yīng)的自發(fā)性、反應(yīng)速率、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率有關(guān)。 (2)在恒溫、恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向是由反應(yīng)的焓變和熵變共同決定的。 　下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0 B．反應(yīng)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，

4、則該反應(yīng)的ΔH<0 C．一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0，ΔS>0 D．常溫下，反應(yīng)C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0 [解析]　A項(xiàng)，該反應(yīng)是熵減的反應(yīng)，常溫下能自發(fā)進(jìn)行說(shuō)明ΔH<0；B項(xiàng)，該反應(yīng)是熵減的反應(yīng)，常溫下能自發(fā)進(jìn)行說(shuō)明ΔH<0；C項(xiàng)，此反應(yīng)為高溫下MgCl2的分解反應(yīng)，ΔH>0，ΔS>0；D項(xiàng)，該反應(yīng)ΔS>0，常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，則有ΔH－TΔS>0，故ΔH>0。 [答案]　A (1)反應(yīng)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH________0，ΔS________0。

5、(2)反應(yīng)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)的ΔS<0，ΔH<0，室溫下能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明________________________________________________________________________。 答案：(1)>　>　(2)該反應(yīng)的焓變效應(yīng)大于熵變效應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)方向的判斷 　化學(xué)反應(yīng)方向的判斷 1．碳銨[(NH4)2CO3]在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說(shuō)法中正確的是(　　) A．碳銨分解是因?yàn)樯梢讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大 B．碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量 C．碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量判斷能自發(fā)分解

6、 D．碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解 答案：A 2．(2018·保定高三檢測(cè))下列反應(yīng)中，一定不能自發(fā)進(jìn)行的是(　　) A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)　ΔH＝－78.03 kJ/mol　ΔS＝1 110 J/(mol·K) B．CO(g)===C(石墨，s)＋1/2O2(g)　ΔH＝110.5 kJ/mol　ΔS＝－89.36 J/(mol·K) C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3 kJ/mol　ΔS＝－280.1 J/(mol·K) D．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===C

7、O2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝37.301 kJ/mol　ΔS＝184.05 J/(mol·K) 解析：選B。根據(jù)ΔH－TΔS，當(dāng)ΔH<0，ΔS>0時(shí)，ΔH－TΔS<0，反應(yīng)肯定能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)ΔH>0，ΔS<0時(shí)，ΔH－TΔS>0，反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。 焓變、熵變和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響 ΔH ΔS ΔH－TΔS 反應(yīng)情況 － ＋ 永遠(yuǎn)是負(fù)值 在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行 ＋ － 永遠(yuǎn)是正值 在任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行 ＋ ＋ 低溫為正；高溫為負(fù) 低溫時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行；高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行 － － 低溫為負(fù)；高溫為正 低

8、溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；高溫時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行 　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) [知識(shí)梳理] 一、可逆反應(yīng) 1．定義 在同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。 2．特點(diǎn) (1)二同：①相同條件下；②正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。 (2)一?。悍磻?yīng)物與生成物同時(shí)存在，任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于100%。 3．表示 在方程式中反應(yīng)符號(hào)用“”表示。 二、化學(xué)平衡狀態(tài) 1．定義 一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變，我們稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。 2．建立過(guò)程 3．特征

9、 [自我檢測(cè)] 1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。 (1)2H2O2H2↑＋O2↑為可逆反應(yīng)。(　　) (2)二次電池的充、放電為可逆反應(yīng)。(　　) (3)可逆反應(yīng)不等同于可逆過(guò)程?？赡孢^(guò)程包括物理變化和化學(xué)變化，而可逆反應(yīng)屬于化學(xué)變化。(　　) (4)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的正、逆反應(yīng)速率相等，是指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質(zhì)表示時(shí)，反應(yīng)速率不一定相等。(　　) (5)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度。(　　) (6)化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過(guò)改變反應(yīng)條件而改變。(　　) 解析：(1)兩個(gè)反應(yīng)的條件不同，所以不是可逆反

10、應(yīng)；(2)充電、放電不是同一條件下、同時(shí)完成的，不是可逆反應(yīng)。 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√ 2．向含有2 mol的SO2的容器中通入過(guò)量氧氣發(fā)生2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，充分反應(yīng)后生成SO3的物質(zhì)的量______2 mol(填“<”“>”或“＝”，下同)，SO2的物質(zhì)的量______0 mol，轉(zhuǎn)化率______100%，反應(yīng)放出的熱量________ Q kJ。 答案：<　>　<　< (1)可逆反應(yīng)的判斷強(qiáng)調(diào)“兩同”：同一條件、同時(shí)進(jìn)行。 (2)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)是①正反應(yīng)速率

11、＝逆反應(yīng)速率；②各組分的濃度或百分含量保持不變。 　用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g)　ΔH＜0。 完成下列填空： (1)在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng)，若反應(yīng)容器的容積為2 L，3 min后達(dá)到平衡，測(cè)得固體的質(zhì)量增加了2.80 g，則H2的平均反應(yīng)速率＝________mol/(L·min)。 (2)一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。 a．3v逆(N2)＝v正

12、(H2) b．v正(HCl)＝4v正(SiCl4) c．混合氣體密度保持不變 d．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6 [解析]　(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，n(Si3N4)＝＝0.02 mol，則v(H2)＝＝0.02 mol/(L·min)。(2)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是v正＝v逆，反應(yīng)中N2與H2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶3，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，3v逆(N2)＝v逆(H2)，即v逆(H2)＝v正(H2)，a正確；b項(xiàng)反應(yīng)方向一致，無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，b錯(cuò)誤；該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是氣體密度減小的反應(yīng)，因此，當(dāng)混合氣體密度保持不變時(shí)，可以判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c正確；c(N2

13、)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6，與化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡無(wú)關(guān)，d錯(cuò)誤。 [答案]　(1)0.02　(2)ac 對(duì)于可逆反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，用選項(xiàng)序號(hào)回答下列問(wèn)題： (1)在恒容容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是__________________。 (2)在恒壓容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是________。 ①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2 ②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比值為2∶2∶1的狀態(tài) ④混合氣體的顏色不再改變的狀

14、態(tài) ⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) ⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài) ⑦混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài) 答案：(1)①④⑥⑦　(2)①④⑤⑥ “兩審”“兩標(biāo)志”突破化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 (1)“兩審” 一審題干條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓。二審反應(yīng)特點(diǎn)：①全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)；②有固體或液體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。 (2)“兩標(biāo)志” ①本質(zhì)標(biāo)志 v正＝v逆≠0。對(duì)于某一可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。 ②等價(jià)標(biāo)志 a．全部是氣體參加的非等體積反應(yīng)[如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

15、]，體系的壓強(qiáng)(恒溫恒容時(shí))、平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化。 b．體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量(或質(zhì)量)分?jǐn)?shù)保持不變。 c．對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。 d．對(duì)于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)[如2NO2(g)N2O4(g)]，體系的顏色不再隨時(shí)間而變化。 e．體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時(shí)間而變化。 　從定性、定量?jī)蓚€(gè)角度考查可逆反應(yīng)的特點(diǎn) 1．在已達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)：2SO2＋O22SO3中，充入由18O組成的氧氣一段時(shí)間后，18O存在于下列物質(zhì)中的(　　) A．多余的氧氣

16、中 B．生成的三氧化硫中 C．氧氣和二氧化硫中 D．二氧化硫、氧氣和三氧化硫中 解析：選D?；瘜W(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，加入的18O2定會(huì)與SO2結(jié)合生成含18O的SO3，同時(shí)含18O的SO3又會(huì)分解得到SO2和O2，使SO2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3這三種物質(zhì)中。 2．一定條件下，對(duì)于可逆反應(yīng)：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達(dá)到平衡時(shí)，X、Y、Z的濃度分別為0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，則下列判斷正確的是(　　) A．c1∶c2＝3∶1 B．平衡時(shí)，Y和

17、Z的生成速率之比為2∶3 C．X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等 D．c1的取值范圍為0 mol·L－1

18、2(g)＋Y2(g)2Z(g)，各物質(zhì)的起始濃度分別為c(X2)＝0.1 mol·L－1，c(Y2)＝0.3 mol·L－1，c(Z)＝0.2 mol·L－1。 假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行到底：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g) 起始濃度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2 改變濃度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2 終態(tài)濃度(mol·L－1) 0 0.2 0.4 假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行到底：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g) 起始濃度(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2 改變濃度(mol·L－1) 0.1 0.1 0.2 終態(tài)濃度

19、(mol·L－1) 0.2 0.4 0 平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2∈(0，0.2)，Y2∈(0.2，0.4)，Z∈(0，0.4)。 　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 3．(2018·邯鄲一模)一定條件下，NO2與SO2反應(yīng)生成SO3和NO兩種氣體。將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A．混合氣體顏色保持不變 B．體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變 C．NO2和SO2的體積比保持不變 D．每消耗1 mol SO2的同時(shí)生成1 mol NO2 解析：選B。發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)NO(g)＋SO3(

20、g)。A說(shuō)明c(NO2)不變，可以作為達(dá)到平衡的標(biāo)志，A正確。平均相對(duì)分子質(zhì)量M＝，氣體的總質(zhì)量不變，氣體的總物質(zhì)的量不變，則平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變，B錯(cuò)誤。NO2和SO2的起始體積比為1∶2，反應(yīng)過(guò)程中二者變化量(設(shè)為x)相同，則平衡時(shí)體積比為(1－x)∶(2－x)，當(dāng)體積比保持不變時(shí)表示反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確。D項(xiàng)中消耗SO2表示正反應(yīng)，生成NO2表示逆反應(yīng)，D正確。 4．(1)在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是________________________。下列關(guān)系中能說(shuō)明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________。 A．

21、3v正(N2)＝v正(H2)　　　　 B．v正(N2)＝v逆(NH3) C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2) (2)在一定溫度下的恒容密閉容器中，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，一些宏觀物理量恒定不變：a.各物質(zhì)的濃度不變，b.平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，c.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，d.容器內(nèi)氣體密度不變，e.容器內(nèi)氣體顏色不變。 ①能說(shuō)明反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________； ②能說(shuō)明反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________； ③能說(shuō)明反應(yīng)：2NO2(g)

22、 N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________； ④能說(shuō)明反應(yīng)：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________。 解析：(2)中判斷時(shí)首先要注意本題中反應(yīng)的條件是恒溫恒容，其次要注意反應(yīng)物和生成物中是否有固體物質(zhì)存在，以及反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量的變化。①在反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量不變，因此在恒容狀態(tài)下不能用密度判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，由于反應(yīng)物和生成物均為無(wú)色氣體，因此也不能用氣體顏色來(lái)判定。②是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量也不變，所以不能用壓強(qiáng)和密度判定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。③在反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量保持不變，因此

23、不能用密度來(lái)判定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。④中反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量和氣體的物質(zhì)的量均發(fā)生改變，因此a、b、c、d均可用來(lái)判定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，由于反應(yīng)物和生成物中的氣體均為無(wú)色氣體，因此不能用氣體顏色來(lái)判定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。 答案：(1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等　C (2)①abc?、赼be　③abce?、躠bcd 判斷化學(xué)平衡狀態(tài)常用的方法 舉例反應(yīng) mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 正、逆反應(yīng) 速率的關(guān)系 在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A，同時(shí)生成m mol A 平衡 在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B，同時(shí)生成p mol C 不一定

24、平衡 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定 平衡 在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B，同時(shí)消耗q mol D 平衡 混合物體 系中各組 分的含量 各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定 平衡 各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定 平衡 總壓強(qiáng)或總體積或總物質(zhì)的量一定 不一定 平衡 壓強(qiáng) m＋n≠p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件不變) 平衡 m＋n＝p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件不變) 不一定 平衡 溫度 在其他條件不變的條件下，體系溫度一定 平衡 顏色 體系的顏色(反應(yīng)物或生成物有顏色)不再

25、變化 平衡 混合氣體的 平均相對(duì) 分子質(zhì)量 (Mr) m＋n≠p＋q時(shí)，平均相對(duì)分子質(zhì)量一定 平衡 m＋n＝p＋q時(shí)，平均相對(duì)分子質(zhì)量一定 不一定 平衡 體系的密度 m＋n≠p＋q，恒溫恒壓，體系密度一定 平衡 恒溫恒容，體系密度一定 不一定 平衡 　化學(xué)平衡常數(shù)及平衡轉(zhuǎn)化率 [知識(shí)梳理] 一、化學(xué)平衡常數(shù) 1．概念 在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，用符號(hào)K表示。 2．表達(dá)式 對(duì)于反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)， K＝(固體和純液體的濃度視為

26、常數(shù)，通常不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中)。 3．意義 化學(xué)平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。 4．應(yīng)用 (1)利用化學(xué)平衡常數(shù)判斷化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。 (2)利用化學(xué)平衡常數(shù)判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。對(duì)于可逆反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定溫度下的任意時(shí)刻，反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系：＝Qc，稱為濃度商。 Qc (3)利用化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度的變化判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)。若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 二、“三段式法”計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率 可按下列模

27、式進(jìn)行計(jì)算：如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L、b mol/L，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mx mol/L。 　　　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始(mol/L) a b 0 0 變化(mol/L) mx nx px qx 平衡(mol/L) a－mx b－nx px qx 1．求平衡常數(shù)：K＝。 2．求轉(zhuǎn)化率 轉(zhuǎn)化率＝×100%，如α平(A)＝×100%。 　(1)同一個(gè)反應(yīng)中，

28、反應(yīng)物可以有多種，但不同反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率可能不同。 (2)增大一種反應(yīng)物的濃度，可以提高其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，工業(yè)生產(chǎn)中常常提高廉價(jià)原料的比例，從而增大昂貴原料的轉(zhuǎn)化率，如工業(yè)合成氨中增大氮?dú)獾臐舛?，從而提高氫氣的轉(zhuǎn)化率。 [自我檢測(cè)] 1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。 (1)平衡常數(shù)表達(dá)式中，可以是物質(zhì)的任一濃度。(　　) (2)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，也能改變平衡常數(shù)。(　　) (3)平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(dòng)。(　　) (4)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 2．(1)對(duì)于3Fe(

29、s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (2)已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)： ①H2(g)＋S(g)H2S(g)　K1 ②S(g)＋O2(g)SO2(g)　K2 則反應(yīng)SO2(g)＋H2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常數(shù)為_(kāi)_______(用K1和K2表示)。 答案：(1)K＝　(2) (1)關(guān)于H2O的濃度問(wèn)題 ①稀水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，雖然H2O參與反應(yīng)，但是H2O只作為溶

30、劑，不能代入平衡常數(shù)表達(dá)式。 如NH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝。 ②H2O的狀態(tài)不是液態(tài)而是氣態(tài)時(shí)，則需要代入平衡常數(shù)表達(dá)式。 (2)K的大小只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的起始濃度的大小無(wú)關(guān)。 (3)代入平衡常數(shù)表達(dá)式的是平衡濃度，而不是任意時(shí)刻的濃度，更不能將物質(zhì)的量代入。 (4)同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)方程式表示，每個(gè)化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)表達(dá)式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。因此，要注意使用與化學(xué)方程式相對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)。 　(2017·高考全國(guó)卷Ⅱ，27，14分)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)正

31、丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下： ①C4H10(g)===C4H8(g)＋H2(g)　ΔH1 已知：②C4H10(g)＋O2(g)===C4H8(g)＋H2O(g) ΔH2＝－119 kJ·mol－1 ③H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－242 kJ·mol－1 反應(yīng)①的ΔH1為_(kāi)_______kJ·mol－1。圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖，x________0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應(yīng)采取的措施是________(填標(biāo)號(hào))。 A．升高溫度　　　　　　　　 B．降低溫度 C．

32、增大壓強(qiáng) D．降低壓強(qiáng) (2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑)，出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，其降低的原因是__________________________ ________________________________________________________________________。 (3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類(lèi)化合物。丁烯產(chǎn)率在590 ℃之前隨溫度升高而增大

33、的原因可能是__________________、____________；590 ℃之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_____________________ ________________________________________________________________________。 [解析]　(1)根據(jù)蓋斯定律，可得①＝②－③，則ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119 kJ·mol－1＋242 kJ·mol－1＝123 kJ·mol－1。反應(yīng)①為氣體總體積增大的反應(yīng)，在溫度相同時(shí)降低壓強(qiáng)有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，故x<0.1。反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，升高溫度有利于平衡正向移

34、動(dòng)，A項(xiàng)正確；降低壓強(qiáng)平衡向氣體總體積增大的方向移動(dòng)，D項(xiàng)正確。(2)結(jié)合圖(b)可看出隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大，丁烯產(chǎn)率先升高后降低，這是因?yàn)闅錃馐巧晌?，?dāng)n(氫氣)/n(丁烷)逐漸增大時(shí)，逆反應(yīng)速率加快，故丁烯的產(chǎn)率逐漸降低。(3)在590 ℃之前隨溫度升高丁烯產(chǎn)率逐漸增大，這是因?yàn)闇囟壬卟粌H能加快反應(yīng)速率，還能促使平衡正向移動(dòng)；但溫度高于590 ℃時(shí)，丁烯高溫裂解生成短鏈烴類(lèi)，導(dǎo)致丁烯產(chǎn)率快速降低。 [答案]　(1)123　小于　AD (2)氫氣是產(chǎn)物之一，隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大，逆反應(yīng)速率增大 (3)升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行　溫度升高反應(yīng)速率加快　丁烯高

35、溫裂解生成短鏈烴類(lèi) [2016·高考全國(guó)卷Ⅰ，27(2)]元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3＋(藍(lán)紫色)、Cr(OH)(綠色)、Cr2O(橙紅色)、CrO(黃色)等形式存在。Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體。 CrO和Cr2O在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下，初始濃度為1.0 mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)隨c(H＋)的變化如圖所示。 回答下列問(wèn)題： (1)用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)：_______________________________ ______________________________________________

36、__________________________。 (2)圖可知，溶液酸性增大，CrO的平衡轉(zhuǎn)化率______(填“增大”“減小”或“不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_________。 (3)升高溫度，溶液中CrO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。 解析：(1)從題圖可看出，鉻酸根離子在酸性條件下逐漸轉(zhuǎn)化成重鉻酸根離子，離子方程式為2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。(2)從圖像看出，酸性越強(qiáng)，c(Cr2O)越大，說(shuō)明CrO的平衡轉(zhuǎn)化率越大。A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的離子濃度：c(Cr2O)＝0.25 mol·L－1，c(H

37、＋)＝1.0×10－7 mol·L－1，c(CrO)＝1.0 mol·L－1－0.25 mol·L－1×2＝0.5 mol·L－1。平衡常數(shù)K＝＝＝1.0×1014。(3)升高溫度，CrO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明平衡向左移動(dòng)，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0。 答案：(1)2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O (2)增大　1.0×1014　(3)小于 　化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用 1．化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，在常溫下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值如下： 2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030 2H2(g)＋O2(g)2H2O

38、(l)　K2＝2×1081 2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92 以下說(shuō)法正確的是(　　) A．常溫下，NO分解產(chǎn)生O2反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K1＝c(N2)·c(O2) B．常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時(shí)平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×10－80　 C．常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序?yàn)镹O>H2O>CO2 D．以上說(shuō)法都不正確 解析：選C。K1的表達(dá)式應(yīng)為K1＝；常溫下，水分解產(chǎn)生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反應(yīng)，因此其平衡常數(shù)的數(shù)值應(yīng)為K2的倒數(shù)，數(shù)值為5×10－82；由于三個(gè)反應(yīng)都在常溫下進(jìn)行，根據(jù)K值的大小可

39、以得出三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序?yàn)镹O>H2O>CO2。 2．(1)[2015·高考全國(guó)卷Ⅰ，28(4)]Bodensteins研究了下列反應(yīng)： 2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)　ΔH>0 在716 K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表： t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 ①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為_(kāi)_____

40、__________。 ②上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正＝k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為_(kāi)_________(以K和k正表示)。若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min時(shí)，v正＝________min－1。 ③由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關(guān)系可用如圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為_(kāi)_______(填字母)。 (2)[2015·高考全國(guó)卷Ⅱ，27(2)]已知反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為_(kāi)___

41、____________；如圖中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為_(kāi)_______(填曲線標(biāo)記字母)，其判斷理由是_________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)①由表中數(shù)據(jù)可知，無(wú)論是從正反應(yīng)方向開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)方向開(kāi)始，最終x(HI)均為0.784，

42、說(shuō)明此時(shí)已達(dá)到了平衡狀態(tài)。設(shè)HI的初始濃度為1 mol·L－1，則： 　　　　　　　　 2HI(g)H2(g) ＋I(xiàn)2(g) 初始濃度/mol·L－1　 1 0 0 轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1　0.216 0.108 0.108 平衡濃度/mol·L－1　0.784 0.108 0.108 K＝＝。 ②建立平衡時(shí)，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，k逆＝k正。由于該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故k逆＝k正＝k正＝。在t＝40 min 時(shí)，x(HI)＝0.85，則v正＝0.002 7 min－1×0.852≈1.

43、95×10－3 min－1。 ③因2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)　ΔH＞0，升高溫度，v正、v逆均增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，H2、I2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大。因此，反應(yīng)重新達(dá)到平衡后，相應(yīng)的點(diǎn)分別應(yīng)為A點(diǎn)和E點(diǎn)。 (2)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的書(shū)寫(xiě)要求可知，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，故曲線a符合要求。 答案：(1)①?、凇?.95×10－3　③A、E (2)K＝[或Kp＝]　a 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小 　與平衡轉(zhuǎn)化率相關(guān)的計(jì)算 3．(2015·高考重慶卷)羰基硫(C

44、OS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲(chóng)、線蟲(chóng)和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡： CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)　K＝0.1 反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10 mol，平衡后CO物質(zhì)的量為8 mol。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B．通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大 C．反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7 mol D．CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80% 解析：選C。A.升高溫度，H2S濃度增大，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不正確。B.通入CO后，正反應(yīng)速率瞬間

45、增大，之后化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)達(dá)到新的化學(xué)平衡狀態(tài)，故不正確。C.設(shè)反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為a mol，容器的容積為1 L，列“三段式”進(jìn)行解題： 　 　　　　　　CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) 10 　 a 　 0 0 2 　 2 　 2 2 8 a－2 　 2 2 化學(xué)平衡常數(shù)K＝＝0.1，解得a＝7，故正確。 D．CO的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%＝20%，故不正確。 4．(2018·梧州高三檢測(cè))已知可逆反應(yīng)

46、：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)　ΔH>0，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_________。 (2)若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；達(dá)到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，則a＝__________。 (4)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為c(M)＝c(N)＝b mol·L－1，

47、達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。 解析：(1)由化學(xué)方程式知反應(yīng)消耗的N與M物質(zhì)的量相等，則N的轉(zhuǎn)化率為×100%＝25%。 (2)由于該反應(yīng)正反應(yīng)吸熱，溫度升高，平衡右移，則M的轉(zhuǎn)化率增大。 (3)若反應(yīng)溫度不變，則平衡常數(shù)不變。 K＝＝， 則＝，解得a＝6。 (4)溫度不變，K不變，設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x，則 K＝＝， 解得x＝41%。 答案：(1)25%　(2)增大　(3)6　(4)41% 有關(guān)化學(xué)平衡計(jì)算的注意事項(xiàng) (1)注意反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系：反應(yīng)物：c(平)＝c(始)－c(變)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(變)。 (2)利用ρ混＝ 和 Mr

48、＝計(jì)算時(shí)要注意m總應(yīng)為氣體的質(zhì)量，V應(yīng)為反應(yīng)容器的體積，n總應(yīng)為氣體的物質(zhì)的量。 (3)起始濃度、平衡濃度不一定符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但物質(zhì)之間是按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比反應(yīng)和生成的，故各物質(zhì)的濃度變化之比一定等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，這是計(jì)算的關(guān)鍵。 (4)凡是氣體的壓強(qiáng)變化、密度變化均必須轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量的變化或氣體的體積變化才能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 [課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)] 一、選擇題 1．下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是(　　) A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)　ΔH＝163 kJ·mol－1 B．Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s) ΔH＝－127 kJ·mol－1

49、 C．HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝91 kJ·mol－1 D．H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98 kJ·mol－1 解析：選D。對(duì)于A項(xiàng)，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH－TΔS>0，即任何溫度下反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于B項(xiàng)，ΔH<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH－TΔS<0，即低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于C項(xiàng)，ΔH>0，ΔS>0，若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，即ΔH－TΔS<0，必須升高溫度，即反應(yīng)只有在較高溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于D項(xiàng)，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH－TΔS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。 2．下列有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的描

50、述中正確的是(　　) A．化學(xué)平衡常數(shù)的大小取決于化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)因，與其他外界條件無(wú)關(guān) B．相同溫度下，反應(yīng)A＋BC與反應(yīng)CA＋B的化學(xué)平衡常數(shù)相同 C．反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0的化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度升高而增大 D．反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝ 解析：選D。化學(xué)平衡常數(shù)內(nèi)因由反應(yīng)物本身的性質(zhì)決定，外因只受溫度影響，A項(xiàng)錯(cuò)；同溫下，同一反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，一般不相等，B項(xiàng)錯(cuò)；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，C項(xiàng)錯(cuò)。 3．向恒溫恒壓容器中充入2 mol NO、1 mol O2，發(fā)生反應(yīng)

51、：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)。下列情況不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A．容器體積不再改變 B．混合氣體的顏色不再改變 C．混合氣體的密度不再改變 D．NO與O2的物質(zhì)的量的比值不再改變 解析：選D。這是一個(gè)氣體體積變化的反應(yīng)，恒壓條件下，體積不變，則說(shuō)明達(dá)到平衡，A正確。同理混合氣體密度不變，說(shuō)明達(dá)到平衡，C正確。氣體顏色不變，說(shuō)明c(NO2)不變，B正確。NO、O2按化學(xué)計(jì)量數(shù)比投料，反應(yīng)過(guò)程中兩者物質(zhì)的量之比始終為化學(xué)計(jì)量數(shù)比，D錯(cuò)誤。 4．在一定體積的密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)，其中C

52、O2 的起始濃度為1.0 mol·L－1。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率大于NH3的轉(zhuǎn)化率，則NH3的起始濃度可能是(　　) A．0.5 mol·L－1　　　　　　 B．1.0 mol·L－1 C．1.5 mol·L－1 D．3.0 mol·L－1 解析：選D。設(shè)CO2濃度的變化量為x，則NH3濃度的變化量為2x，若CO2的轉(zhuǎn)化率大于NH3，則NH3的起始濃度應(yīng)大于2.0 mol·L－1。 5．下列說(shuō)法中，不正確的是(　　) A．常溫下，反應(yīng)4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)的ΔH＜0、ΔS＜0 B．在其他條件不變時(shí)，2SO2(

53、g)＋O2(g)2SO3(g)轉(zhuǎn)化關(guān)系中(如圖)，縱坐標(biāo)表示O2的轉(zhuǎn)化率 C．在其他條件不變時(shí)，向H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)平衡體系中加入催化劑，反應(yīng)速率加快，I2的轉(zhuǎn)化率不變 D．14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2＋C2CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的微粒有14CO2、14CO、14C 解析：選B。A項(xiàng)中該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明是放熱反應(yīng)，正確。B項(xiàng)中提高了O2的含量，使SO2轉(zhuǎn)化率提高，而O2轉(zhuǎn)化率降低，錯(cuò)誤。C項(xiàng)中催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)，正確。D項(xiàng)說(shuō)明化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，正確。 6．在容積可變

54、的密閉容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于(　　) A．5% B．10% C．15% D．20% 解析：選C。達(dá)到平衡時(shí)，H2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為8 mol×25%＝2 mol。在一定條件下，N2與H2發(fā)生反應(yīng)： N2＋3H22NH3 起始物質(zhì)的量/mol 2 8 0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol 2 平衡物質(zhì)的量/mol 6 同溫同壓下，氣體的體積

55、比等于其物質(zhì)的量之比，故平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為×100%≈15%。 7．(2017·高考天津卷)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2 ℃，固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。 第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4； 第二階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來(lái)，加熱至230 ℃制得高純鎳。 下列判斷正確的是(　　) A．增加c(CO)，平衡向正向移動(dòng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 B．第一階段，在30 ℃和50 ℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度，選50 ℃ C．第二階段，Ni(CO

56、)4分解率較低 D．該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO) 解析：選B。增加c(CO)，平衡正向移動(dòng)，但平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；第一階段，50 ℃時(shí)，反應(yīng)速率較快且Ni(CO)4為氣態(tài)，能從反應(yīng)體系中分離出來(lái)，B項(xiàng)正確；相同溫度下，第二階段與第一階段的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，則230 ℃時(shí)，第二階段的平衡常數(shù)K′＝5×104，反應(yīng)進(jìn)行的程度大，故Ni(CO)4分解率較高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，4v生成[Ni(CO)4]＝v生成(CO)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8．室溫下，體積為2 L的密閉容器中A、B、C三種氣體的起始濃度和平衡濃度如下表： 物

57、質(zhì) A B C 初始濃度/mol·L－1 0.1 0.2 0 平衡濃度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1 下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．發(fā)生的反應(yīng)可表示為A＋B2C B．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為25% C．若起始時(shí)密閉容器中有0.1 mol A、0.1 mol B、0.2 mol C時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，c(A)＝0.05 mol·L－1 D．改變起始時(shí)容器中各氣體的物質(zhì)的量，可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù) 解析：選C。根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，可知發(fā)生的反應(yīng)為A＋3B2C，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率＝×100%＝75%，B項(xiàng)錯(cuò)誤；起始時(shí)密閉容器中

58、有0.1 mol A、0.1 mol B、0.2 mol C時(shí)，與原平衡是等效平衡，達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)濃度與原平衡相同，C項(xiàng)正確；溫度不變，反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．在300 mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表： 溫度/℃ 25 80 230 平衡常數(shù) 5×104 2 1.9×10－5 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．上述生成Ni(CO)4的反應(yīng)為放熱反應(yīng) B．25 ℃時(shí)反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數(shù)為2×

59、10－5 C．在80 ℃時(shí)，測(cè)得某時(shí)刻N(yùn)i(CO)4、CO的濃度均為0.5 mol·L－1，則此時(shí)v正>v逆 D．80 ℃達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n(CO)＝0.3 mol，則Ni(CO4)的平衡濃度為2 mol·L－1 解析：選C。溫度升高，平衡常數(shù)減小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)為題給反應(yīng)的逆反應(yīng)，溫度相同時(shí)，兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，B正確；C項(xiàng)中該時(shí)刻Qc＝＝8>K，反應(yīng)逆向進(jìn)行，v逆>v正，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)中CO的平衡濃度為1 mol·L－1，由K＝2可計(jì)算出Ni(CO)4的平衡濃度為2 mol·L－1，D正確

60、。 二、非選擇題 10．甲醇來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、運(yùn)輸貯存方便，是一種重要的化工原料，有著重要的用途和應(yīng)用前景。 (1)若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，則可用來(lái)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有________(填字母)。 A．CO百分含量保持不變 B．容器中H2濃度與CO濃度相等 C．容器中混合氣體的密度保持不變 D．CO的生成速率與CH3OH的生成速率相等 (2)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種： ①甲醇蒸汽重整法。該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)，此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是 __________

61、______________________________________________________________。 ②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2-ZnO為催化劑時(shí)原料氣比例與反應(yīng)的選擇性(選擇性越大，表示生成的該物質(zhì)越多)關(guān)系如圖所示。則當(dāng)n(O2)/n(CH3OH)＝0.25時(shí)，CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________； 在制備H2時(shí)最好控制n(O2)/n(CH3OH)＝______________________________________。 解析：(1)濃度成比例不

62、能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，B錯(cuò)誤。氣體總質(zhì)量一定，容器體積一定，密度始終不變，C錯(cuò)誤。 (2)①無(wú)法判斷該反應(yīng)的焓變化，但該反應(yīng)是一個(gè)熵增的反應(yīng)，若是放熱反應(yīng)一定能自發(fā)；若是吸熱反應(yīng)，高溫下能自發(fā)。②n(O2)/n(CH3OH)＝0.25時(shí)，主要生成甲醛。制備H2則要求H2的選擇性好，由圖可知在n(O2)/n(CH3OH)＝0.5時(shí)，H2的選擇性接近100%。 答案：(1)AD (2)①該反應(yīng)是一個(gè)熵增的反應(yīng)(ΔS＞0) ②2CH3OH＋O22HCHO＋2H2O　0.5 11．(2016·高考海南卷)順-1，2-二甲基環(huán)丙烷和反-1，2-二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化： 該反應(yīng)的速率方程

63、可表示為v(正)＝k(正)c(順)和v(逆)＝k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定溫度時(shí)為常數(shù)，分別稱作正、逆反應(yīng)速率常數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)已知：t1溫度下，k(正)＝0.006 s－1，k(逆)＝0.002 s－1。該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值K1＝________；該反應(yīng)的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，則ΔH________0(填“小于”“等于”或“大于”)。 (2)t2溫度下，圖中能表示順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線是________(填曲線編號(hào))，平衡常數(shù)值K2＝________；溫度t2________t1(填“小于”“等于”或“大于”)，判斷理由是_______

64、_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)t1溫度下，達(dá)到平衡時(shí)，v(正)＝v(逆)，即 k(正)c(順)＝k(逆)c(反)，則＝＝3，而平衡常數(shù)K1＝，故K1＝3。該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝Ea(正)－Ea(逆)<0。(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，c(順)越來(lái)越小，因此正反應(yīng)速率越來(lái)越小，順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線越來(lái)越平緩，故曲線為B。t

65、2溫度下達(dá)到平衡時(shí)順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，反式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%，K2＝＝。t1→t2，平衡常數(shù)減小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，而該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故t2>t1。 答案：(1)3　小于　(2)B　　大于　放熱反應(yīng)升高溫度時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 12．(2016·高考全國(guó)卷Ⅱ)丙烯腈(CH2===CHCN)是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)

66、方程式如下： ①C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－515 kJ/mol ②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g)　ΔH＝－353 kJ/mol 兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大，其原因是____________________________；有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是________________；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是__________。 (2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460 ℃。低于460 ℃時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 高于460 ℃時(shí)，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選，填