【高中化學(xué)】一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：7.3-化學(xué)平衡常數(shù)-化學(xué)反應(yīng)進行的方向

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第三節(jié) 化學(xué)平衡的移動 化學(xué)平衡常數(shù)【高考新動向】考點梳理（三年17考）1.理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進行簡單的計算。2.了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用?！究季V全景透析】一、化學(xué)平衡常數(shù)1.化學(xué)平衡常數(shù)（1）定義：在一定溫度下，達到平衡的可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)用生成物平衡濃度(氣體平衡分壓)的方次之積與反應(yīng)物平衡濃度(氣體平衡分壓)的方次之積的比值來表示，這時的平衡常數(shù)稱為濃度平衡常數(shù)(壓強平衡常數(shù))（2）表達式用

2、Kc(Kp)表示。對:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g), （3）影響因素：.平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與濃度和壓強無關(guān)。（4）.平衡常數(shù)的意義：K的大小，可推斷反應(yīng)進行的程度。K越大，表示反應(yīng)進行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；K越小，表示反應(yīng)進行的程度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小.平衡常數(shù)表達式表明在一定溫度條件下達成平衡的條件。在某溫度下，某時刻反應(yīng)是否達平衡，可用該時刻產(chǎn)物的濃度商Qc與Kc比較大小來判斷。當(dāng)Qckc，(正)(逆),未達平衡，反應(yīng)逆向進行；當(dāng)Qc(逆),未達平衡，反應(yīng)正向進行；當(dāng)Qc=kc，(正)=(逆),達到平衡，平衡不移動。平衡常數(shù)數(shù)值的大小，只能大致告訴我們一個

3、可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)所進行的最大程度，并不能預(yù)示反應(yīng)達到平衡所需要的時間。如2SO2(g)+O22SO3(g) 298K時Kp3.61024很大，但由于速度太慢，常溫時，幾乎不發(fā)生反應(yīng)。二、化學(xué)反應(yīng)進行的方向。1自發(fā)過程含義：在一定條件下，不需要借助外力作用就能自發(fā)進行的過程。2、化學(xué)反應(yīng)方向進行的判據(jù)（1）焓判據(jù)放熱過程中體系能量降低，H0，具有自發(fā)進行的傾向，但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進行，故只用焓變判斷反應(yīng)的方向不全面。（2）熵判據(jù)熵：量度體系混亂（或有序）的程度的物理量，符號S（同一物質(zhì)，三種狀態(tài)下熵值：氣態(tài)液態(tài)固態(tài)）熵增原理：在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大。即熵變（S）

4、大于零。熵判據(jù)體系的混亂度增大（既熵增），S0，反應(yīng)有自發(fā)進行的傾向，但有些熵減反應(yīng)也可以自發(fā)進行，故只用熵變判斷反應(yīng)的方向也不全面。（3）復(fù)合判據(jù)自由能判據(jù)符號：G，單位：kJmol1 公式：G=HTS 應(yīng)用：G0 能自發(fā)進行G0 平衡狀態(tài)G0 不能自發(fā)進行具體的的幾種情況：焓變（H）熵變（S）反應(yīng)的自發(fā)性00任何溫度都能自發(fā)進行00較低溫度下能自發(fā)進行00高溫下能自發(fā)進行00任何溫度都不能自發(fā)進行注：過程的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)進行的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率?！緹狳c難點全析】考點一化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)用1應(yīng)用(1)判斷、比較可逆反應(yīng)進行程度的大小。K值越大，反應(yīng)進行的程度

5、越大；K值越小，反應(yīng)進行的程度越小。(2)判斷可逆反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)對于可逆反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，在一定溫度下的任意時刻，反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系：濃度商Qeq f(ccCcdD,caAcbB)Qeq blcrc (avs4alco1(v逆,K反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，v正v逆,K反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，v正105時認為該反應(yīng)基本進行完全；K0，H0錯誤B鐵比銅活潑，鍍層受損后，形成原電池鐵作負極，更易腐蝕正確C合成氨為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，氫氣轉(zhuǎn)化率變?。ㄆ胶饽嫦蛞苿樱╁e誤D水的離子積隨溫度升高增大，說明水電離吸熱錯誤2、（2012江蘇高考4）某反應(yīng)的

6、反應(yīng)過程中能量變化如右圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.催化劑能改變反應(yīng)的焓變C.催化劑能降低反應(yīng)的活化能D.逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能【參考答案】C【分析】本題屬于化學(xué)反應(yīng)與能量的考查范疇，雖然2012年江蘇考試說明中沒有提及“活化能”這一概念，但選修四課本第3頁的緒言中就有這些內(nèi)容，新課程標(biāo)準(zhǔn)中也有“活化能”這一概念?？磥砀呷龔?fù)習(xí)一定注意要抓課本、抓基礎(chǔ)，抓考試說明的同時，適當(dāng)兼顧新課程標(biāo)準(zhǔn)，不能急功近利、顧此失彼?！窘忸}指南】解答本題時應(yīng)注意搞清化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)物和生成物能量的大小關(guān)系、催化劑對化學(xué)反應(yīng)的

7、影響、活化能的概念?！窘馕觥窟xC。A項，該反應(yīng)生成物能量比反應(yīng)物高，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A項錯誤；B項，焓變是反應(yīng)的熱效應(yīng)，催化劑不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng)，B項錯誤；C項，對照圖中有無催化劑的兩種情況，有催化劑活化能較低，催化劑能降低反應(yīng)的活化能，C項正確；D項，E1大于E2，正反應(yīng)的活化能大，D項錯誤。3、（2012福建高考23）（14分）23（1）元素M的離子與NH4+所含電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均相同，則M的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。（2）硫酸鋁溶液與過量氨水反應(yīng)的離子方程式為 。（3）能證明Na2SO3溶液中存在SO32+H2OHSO3+OH水解平衡的事實是 （填序號）。滴入酚酞溶液變紅，再加入H2SO4溶

8、液紅色退去滴入酚酞溶液變紅，再加入氯水后紅色退去滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl2溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色退去（4）元素X、Y在周期表中位于同一主族，化合物Cu2X和Cu2Y可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化（其中D是纖維素水解的最終產(chǎn)物）：非金屬X Y(填“”或“”)Cu2Y與過量濃硝酸反應(yīng)有紅棕色氣體生成，化學(xué)方程式為 。（5）在恒容絕熱（不與外界交換能量）條件下進行2A(g)+B（g）2C（g）+D（s）反應(yīng)，按下表數(shù)據(jù)投料，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，測得體系壓強升高，簡述該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系： 。物 質(zhì)ABCD起始投料/mol2120【解題指南】解答本題時應(yīng)明確如下幾點：（1）磚紅色沉淀是Cu2O。（2）

9、要證明某溶液中存在水解平衡，要證明兩點：一要證明存在某種水解產(chǎn)物，二要證明水解平衡會發(fā)生移動。（3）溫度變化引起的平衡正向移動，平衡常數(shù)變大，反之變小。【解析】（1）銨根離子中含有10個電子，11個質(zhì)子，H3O+和Na+中都含有11個質(zhì)子和10個電子，與之相同的單核離子為鈉離子，則M的原子結(jié)構(gòu)示意圖為（2）硫酸鋁溶液與過量氨水反應(yīng)的離子方程式為：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+，注意氨水為弱堿，在寫離子方程式時要保留化學(xué)式形式；（3）無論Na2SO3是否完全水解，則加硫酸都會中和OH，酚酞都會褪色，只能證明發(fā)生了水解，而無法說明是否存在水解平衡，A選項錯誤；氯水既可能中和OH

10、，又可能將酚酞氧化，所以褪色不足以說明存在水解平衡，B選項錯誤；加入BaCl2溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則該沉淀一定是BaSO3，說明SO32沒有水解完全，紅色褪去，說明c（OH）減小，因為OH與BaCl2不反應(yīng)，只能說明平衡逆向移動引起其濃度的減小，C選項正確；（4）先推斷元素，懸濁液與D的溶液（葡萄糖溶液）生成磚紅色沉淀是氧化亞銅，則Y為O元素，X，Y同主族，則X為S元素。問題就很好回答，非金屬性XY，Cu2O與濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色的氣體NO2，利用氧化還原反應(yīng)原理并配平可寫出方程式：Cu2O+6HNO3（濃）=2Cu(NO3)2+2NO2+3H2O（5）在恒容絕熱的情況下，反應(yīng)達到平衡后，

11、體系壓強升高，可推知氣體體積變大，說明反應(yīng)是向左移（注意D為固態(tài)）。因為該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小，根據(jù)PVnRT，因為壓強增大，所以溫度必須升高才能滿足該條件，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。所以升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小。23題考查得都是主干知識，只是覺得拼盤得太明顯，5個小問各不相干，獨立成題，是否可用10電子,18電子微粒把它們串起來，比如Na+，Al3+，O2，S2。其中第4問涉及有機化學(xué)知識，把知識很好的揉合在一起，第3問，第5問要求思維推理能力較高。【答案】（1）（2）Al3+3NH3H2OAl（OH）3+3NH4+（3）C （4） Cu2O+6HNO3

12、（濃）2Cu（NO3）2+2NO2+3H2O（5）平衡常數(shù)隨升高的溫度而減?。ɑ蚱渌侠泶鸢福?、（2012浙江高考27）甲烷自熱重整是先進的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：反應(yīng)過程化學(xué)方程式焓變H(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)甲烷氧化CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)802.6125.6CH4(g)O2(g)CO2(g)2H2(g)322.0172.5蒸汽重整CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)206.2240.1CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g)165.0243.9回答下列問

13、題：（1）反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H= kJ/mol。（2）在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率 甲烷氧化的反應(yīng)速率（填大于、小于或等于）。（3）對于氣相反應(yīng)，用某組分(B)的平衡壓強(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以平衡常數(shù)（記作KP），則反應(yīng)CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)的KP ；隨著溫度的升高，該平衡常數(shù) （填“增大”、“減小”或“不變”）。（4）從能量階段分析，甲烷自熱重整方法的先進之處在于 。（5）在某一給定進料比的情況下，溫度、壓強對H2和CO物質(zhì)的量分數(shù)的影響如下圖：若要達到H2物質(zhì)的量分數(shù)65%、CO的物質(zhì)的量分數(shù)10%，以下條件中最

14、合適的是 。A600，0.9MpaB700，0.9MPaC800，1.5MpaD1000，1.5MPa畫出600，0.1Mpa條件下，系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分數(shù)隨反應(yīng)時間（從常溫進料開始即時）的變化趨勢示意圖：（6）如果進料中氧氣量過大，最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分數(shù)降低，原因是 ?！窘忸}指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點：（1）掌握利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱的方法；（2）吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的升高逐漸變大?！窘馕觥浚?）由蒸汽重整的兩個反應(yīng)可知，利用第二個反應(yīng)減去第一個反應(yīng)則得出該反應(yīng)的反應(yīng)熱為：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

15、的活化能要小，所以一開始甲烷氧化的反應(yīng)速率要比甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率快。（3）由平衡常數(shù)的定義可知則Kp=，隨著溫度的升高，由于該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以平衡會正向移動，平衡常數(shù)增大。（4）由于甲烷自熱重整的過程就是吸收能量的過程，而甲烷氧化的過程是放出能量的過程，所以該方法的先進之處在于系統(tǒng)內(nèi)強放熱的甲烷氧化反應(yīng)為強吸熱的蒸汽重整過程提供了所需的能量。（5）由上述兩圖分析，600，0.9Mpa時H2物質(zhì)的量分數(shù)小于65%，采用700、0.9MPa時二者均能滿足，800，1.5Mpa和1000，1.5MPa CO的物質(zhì)的量分數(shù)均大于10%。根據(jù)以上分析可知，圖示如下：（6）如果進料中氧氣量過大，會

16、導(dǎo)致甲烷的氧化程度過高，氫氣和氧氣反應(yīng)了，最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分數(shù)降低。答案：（1）41.2（2）小于（3） 增大（4）系統(tǒng)內(nèi)強放熱的甲烷氧化反應(yīng)為強吸熱的蒸汽重整過程提供了所需的能量。（其他合理答案均可）（5）B （6）甲烷的氧化程度過高，氫氣和氧氣反應(yīng)。（其他合理答案均可） 5、（2012 安徽高考 28）（13分）工業(yè)上從廢鉛酸電池的鉛膏回收鉛的過程中，可用碳酸鹽溶液與處理后的鉛膏（主要成分為PbSO4）發(fā)生反應(yīng)：PbSO4(s)+CO32(aq)PbCO3(s)+SO42(aq)。某課題組用PbSO4為原料模擬該過程，探究上述反應(yīng)的實驗條件及固體產(chǎn)物的成分。（1）上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達

17、式：K 。（2）室溫時，向兩份相同的PbSO4樣品中分別加入同體積、同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，在 溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大，理由是 。（3）查閱文獻：上述反應(yīng)還可能生成堿式碳酸鉛2PbCO3Pb(OH)2，它和PbCO3受熱都易分解生成PbO。該課題組對固體產(chǎn)物（不考慮PbSO4）的成分提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：全部為PbCO3；假設(shè)二： ；假設(shè)三： 。（4）為驗證假設(shè)一是否成立，課題組進行如下研究。定性研究：請你完成下表中內(nèi)容。實驗步驟（不要求寫出具體操作過程）預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論取一定量樣品充分干燥，定量研究：取26.7mg的干燥樣品，加

18、熱，測得固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如下圖。某同學(xué)由圖中信息得出結(jié)論：假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論，并簡述理由： 。21.0固體質(zhì)量/mg26.722.40 200 400 溫度/【解題指南】本題的難點是第4小題實驗方案的設(shè)計，解答時要充分注意題目信息的提示，“PbCO3Pb(OH)2和PbCO3受熱都易分解生成PbO”，“取一定量樣品充分干燥”這些信息都指向了運用二者加熱分解產(chǎn)物不同的方法進行實驗設(shè)計。【解析】根據(jù)反應(yīng)方程式容易寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式：K。HCO3難電離，相同濃度時，Na2CO3溶液中CO23濃度遠大于NaHCO3溶液中CO23的濃度，CO23濃度越大，越有利于PbSO

19、4的轉(zhuǎn)化。根據(jù)信息及假設(shè)一，不難得出假設(shè)二和假設(shè)三分別為全部為PbCO3Pb(OH)2、PbCO3與PbCO3Pb(OH)2的混合物。 = 1 * GB3 從題目信息可知“PbCO3Pb(OH)2和PbCO3受熱都易分解生成PbO”并且前者分解有水生成，而后者沒有，再聯(lián)系實驗步驟開始的第一句話，不難推出用驗證加熱分解后是否有二氧化碳和水生成的方法設(shè)計實驗方案。 = 2 * GB3 若全部為PbCO3根據(jù)PbCO3PbOCO2，26.7 g 全部分解得到的PbO： EQ f(26.7 g,267 gmol1 )223 gmol1 22.3 g，而實際質(zhì)量為22.4 g，因此假設(shè)一不成立【答案】

20、Na2CO3 相同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者c(CO23)較大 全部為PbCO3Pb(OH)2 PbCO3與PbCO3Pb(OH)2的混合物實驗步驟預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論取一定量樣品充分干燥，然后將樣品加熱分解，將產(chǎn)生的氣體依次通過盛有無水硫酸銅的干燥管和盛有澄清石灰水的燒瓶若無水硫酸銅不變藍色，澄清石灰水變渾濁，說明樣品全部是PbCO3同意 若全部為PbCO3，26.7 g完全分解后，其固體質(zhì)量為22.3 g 6、（2012海南高考15）15.(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：|溫度/ 70090083010001200平衡常數(shù)

21、1.71.11.00.60.4回答下列問題：(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K= ，H 0（填“”“ =”)；(2)830時，向一個5 L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0003 molL-1s-1。，則6s時c(A)= molL-1， C的物質(zhì)的量為 mol；若反應(yīng)經(jīng)一段時間后，達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為 ，如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，平衡時A的轉(zhuǎn)化率為 ；(3)判斷該反應(yīng)是否達到平衡的依據(jù)為 (填正確選項前的字母)： a壓強不隨時間改變 b.氣體的密度不隨時間改變c. c(A)不隨時問改變 d.單位時間里生成c和D的

22、物質(zhì)的量相等 (4)1200時反應(yīng)C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為 ?！窘馕觥浚?）因平衡常數(shù)隨溫度的升高而降低，根據(jù)平衡移動原理，因而屬于放熱反應(yīng)；（2）根據(jù)三段式計算出C的物質(zhì)的量；加入氬氣后由于體積未發(fā)生變化，則A的轉(zhuǎn)化率不變；（3）該反應(yīng)屬于前后體積不變的反應(yīng)，則反應(yīng)前后容器的體積不會發(fā)生變化，密度也不會變化，單位時間生成的C和D的物質(zhì)的量一定相等，因此abd三項不能作為判斷依據(jù)?！敬鸢浮浚?） （2）0.022 0.09 80% 80% （3）c （4）2.5【2011高考】1.（2011江蘇高考12）.下列說法正確的是A.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(1) =M

23、g(1)+ Cl2(g)的B.水解反應(yīng)NH+4+H2ONH3H2O+H+達到平衡后，升高溫度平衡逆向移動C.鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應(yīng)D.對于反應(yīng)2H2O2=2H2O+O2, 加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率【答案】選A、D?！窘馕觥拷獯鸨绢}時應(yīng)將相關(guān)的化學(xué)原理與具體實例相結(jié)合，具體問題具體分析。A項，該反應(yīng)吸熱，H0,反應(yīng)物為液體，有氣態(tài)物質(zhì)生成，所以S0, A項正確；B項，溫度升高，將導(dǎo)致一水合氨分解，氨氣揮發(fā)，平衡正向移動，B項錯誤；C項，鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均發(fā)生氧化反應(yīng)，C項錯誤；D項，MnO2能加快H2O2的分解速率，升高溫度，反應(yīng)速

24、率加快，D項正確。2.（2011福建高考12）25時，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入過量金屬錫（），發(fā)生反應(yīng)：，體系中c（Pb2+）和c（Sn2）變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是A. 往平衡體系中加入少量金屬鉛后，c（Pb2+）增大B. 往平衡體系中加入少量固體后，c（Pb2+）變小C.升高溫度，平衡體系中c（Pb2+）增大，說明該反應(yīng)D. 25時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.2【答案】選D?！窘馕觥拷獯鸨绢}要明確如下兩點：（1）改變固體的用量，平衡不移動；（2）固體不列入平衡常數(shù)的表達式。金屬鉛的濃度是定值，加入金屬鉛，平衡不移動，c（Pb2+）不變，A選項錯誤；加入Sn（NO3）2

25、固體后，增大了c（Sn2+），平衡逆向移動，c（Pb2+）增大，B選項錯誤；升高溫度，c（Pb2+）增大，說明平衡逆向移動，即逆反應(yīng)吸熱，則正反應(yīng)放熱，H0，C選項錯誤；由圖可知，平衡時c（Sn2+）0.22mol/L，c（Pb2+）0.10mol/L，所以平衡常數(shù)K2.2，D選項正確。3.（2011廣東高考31）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時，在不同催化劑（I,II,III）作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖所示。（1）在030小時內(nèi)，CH4的平均生成速率vI、vII和vIII從大到小的順序為 ；反應(yīng)開始后的12小時內(nèi)，在第 _種催化劑的作用

26、下，收集的CH4最多。（2）將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g) AUTOTEXT * MERGEFORMAT CO(g)+3H2(g) 該反應(yīng)的H=+206 kJmol-1。在坐標(biāo)圖中，畫出反應(yīng)過程中體系的能量變化圖（進行必要的標(biāo)注）。將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應(yīng)達到平衡，平衡常數(shù)K=27，此時測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol，求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）已知：CH4(g)2O2(g) AUTOTEXT = * MERGEFORMAT =CO2(g)2H2O(g) H=-80

27、2kJmol-1 寫出由CO2生成CO的熱化學(xué)方程式 。【解析】進行圖像判斷時，要找準(zhǔn)縱坐標(biāo)代表物理量隨橫坐標(biāo)物理量變化而變化的趨勢?？捎昧腥问降姆绞竭M行有關(guān)計算?！敬鸢浮科骄磻?yīng)速率v=c/t，所以固定時間內(nèi)，CH4產(chǎn)量越高，說明反應(yīng)速率越快。即030小時內(nèi)，平均反應(yīng)速率vIIIvII vI，12小時內(nèi)，在第II種催化劑作用下，收集CH4最多。本反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量低于生成物總能量。 CH4 + H2O AUTOTEXT * MERGEFORMAT CO + 3H2起始濃度： a mol/L a mol/L0 0轉(zhuǎn)化濃度： x mol/L x mol/L x mol/L 3x mo

28、l/L平衡濃度：(a-x) mol/L (a-x) mol/L x mol/L 3x mol/Lc(CO)= 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的平衡轉(zhuǎn)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) AUTOTEXT = * MERGEFORMAT =CO2(g)2H2O(g) H=-802kJmol-1由

29、以上兩式，根據(jù)蓋斯定律可得： CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+3H2(g)+2O2(g) H=+206 kJmol-1-（-802kJmol-1）=+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.（2010四川理綜）反應(yīng)aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達到平衡時。M的體積分數(shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示。其中：Z表示反應(yīng)開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是A.同溫同壓Z時，加入催化劑，平衡時Q

30、的體積分數(shù)增加B.同壓同Z時，升高溫度，平衡時Q的體積分數(shù)增加C.同溫同Z時，增加壓強，平衡時Q的體積分數(shù)增加D.同溫同壓時，增加Z，平衡時Q的體積分數(shù)增加?！敬鸢浮緽【解析】本題考查了平衡移動原理的應(yīng)用。A項加入催化劑只能改變反應(yīng)速率，不會使平衡移動。B項由圖像（1）知隨著溫度的升高M的體積分數(shù)降低，說明正反應(yīng)吸熱，所以溫度升高平衡正向移動，Q的體積分數(shù)增加。C項對比（1）（2）可以看出相同溫度條件，壓強增大M的體積分數(shù)增大，所以正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，增大壓強Q的體積分數(shù)減小。D項由C項可以判斷D也不對。2.（2010上海卷）據(jù)報道，在300、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實

31、。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列敘述錯誤的是A使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率B反應(yīng)需在300進行可推測該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率D從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率【答案】B【解析】此題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識。催化劑能提高化學(xué)反應(yīng)速率，加快反應(yīng)進行，也就是提高了生產(chǎn)效率，A對；反應(yīng)需在300進行是為了獲得較快的反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)是吸熱還是放熱，B錯；充入大量CO2氣體，能使平衡正向移動，提高H2的轉(zhuǎn)化率，C對；從平衡混合物中及時分離出產(chǎn)物，使平衡正向移動，可提

32、高CO2和H2的轉(zhuǎn)化率，D對。易錯警示：利用化學(xué)平衡知識判斷反應(yīng)吸熱還是放熱時，一定要注意溫度的變化使反應(yīng)正向移動還是逆向移動，倘若給出的知識溫度條件則無法判斷。3.（2010山東卷）（14分）硫一碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)：SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI 2HIH2+I22H2SO42=2SO2+O2+2H2O（1）分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是 。a反應(yīng)易在常溫下進行b反應(yīng)中氧化性比HI強c循環(huán)過程中需補充H2Od循環(huán)過程中產(chǎn)生1mol O2的同時產(chǎn)生1mol H2（2）一定溫度下，向1L密閉容器中加入1mol HI（g），發(fā)生反應(yīng)，H2物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。 0

33、2 min內(nèi)的平均放映速率v（HI）= 。該溫度下，H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常數(shù)K= 。相同溫度下，若開始加入HI（g）的物質(zhì)的量是原來的2倍，則 是原來的2倍。a平衡常數(shù) bHI的平衡濃度 c達到平衡的時間 d平衡時H2的體積分數(shù)（3）實驗室用Zn和稀硫酸制取H2，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡 移動（填“向左”“向右”或者“不”）；若加入少量下列試劑中的 ，產(chǎn)生H2的速率將增大。aNaNO3 bCuSO4 cNa2SO4 dNaHSO3（4）以H2為燃料可制成氫氧燃料電池。已知 2H2（g）+O2（g）=2H2O(I) H=-572KJmol-1某氫氧燃料電池釋放2288KJ電能

34、時，生成1mol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為 ?！窘馕觥?1)H2SO4在常溫下，很穩(wěn)定不易分解，這是常識，故a錯；反應(yīng)中SO2是還原劑，HI是還原產(chǎn)物，故還原性SO2HI，則b錯；將和分別乘以2和相加得：2H2O=2H2+O2，故c正確d錯誤。(2) (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 molL-1min-1，則 (HI)=2 (H2)=0.1 molL-1min-1；2HI(g)=H2(g)+I2(g) 2 1 1起始濃度/molL1 1 0 0變化濃度/molL1： 0.2 0.1 0.1平衡濃度/molL1： 0.8 0.1 0.1則H2(g)+I2(g)= 2HI(g

35、)的平衡常數(shù)K=64mol/L。若開始時加入HI的量是原來的2倍，則建立的平衡狀態(tài)和原平衡是等比平衡，HI、H2、I2 的物質(zhì)的量、平衡濃度都是原來的兩倍；各組分的百分含量、體積分數(shù)相等，平衡常數(shù)相等（因為溫度不變）；因開始時的濃度增大了，反應(yīng)速率加快，達平衡時間不可能是原來的兩倍，故選b.（3）水的電離平衡為,硫酸電離出的對水的電離是抑制作用，當(dāng)消耗了，減小，水的電離平衡向右移動；若加入,溶液變成的溶液了，不再生成H2；加入的會和反應(yīng)，降低，反應(yīng)速率減慢；的加入對反應(yīng)速率無影響；加入CuSO4 后，與置換出的Cu構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)速率，選b.（4）根據(jù)反應(yīng)方程式，生成1mol水時放出熱量

36、為：572kJ=286 kJ,故該電池的能量轉(zhuǎn)化率為【答案】（1）c（2）0.1 molL-1min-1 ；64mol/L；b（3）向右；b（4）80%【考點提升訓(xùn)練】一、選擇題1.反應(yīng)2SO2+O2 2SO3在一定溫度下達到平衡，下列說法正確的是( )A.增大壓強，平衡向右移動，平衡常數(shù)K增大B.增加O2的濃度平衡向右移動，SO2的轉(zhuǎn)化率增大C.此時一定滿足c(SO2)=2c(O2)D.平衡向右移動時反應(yīng)物的濃度減小，生成物的濃度增大【答案】選B?！窘馕觥科胶獬?shù)K與溫度有關(guān)，與壓強無關(guān)，A錯誤；增加O2的濃度，平衡正向移動，對應(yīng)SO2的轉(zhuǎn)化率相應(yīng)變大，B正確；達到平衡時，c(SO2)與c(

37、O2)的比值不一定是21的關(guān)系，C錯誤；平衡向右移動時可以增加SO2或O2的濃度，故反應(yīng)物濃度不一定減小，D錯誤。在體積和溫度不變的密閉容器中充入1mol H2O蒸氣和足量鐵粉，建立平衡2.（2012湖南師大附中模擬）3Fe（s）+4H2O（g）Fe3O4（s）+4H2（g）之后，測得H2O蒸氣的分解率為x%，濃度為c1molL。若再充人1mol H2O蒸氣，建立新的平衡后又測得H2O蒸氣的分解率為y%，濃度為C2 molL。則下列關(guān)系正確的是 （ ）Axy，c1c2 Bxy，c1c2Cx=y，c1 =c2 Dx=y，c1c2【答案】選D。3.在t 下，某反應(yīng)達到平衡，平衡常數(shù) 。恒容時，溫度

38、升高，NO濃度減小。下列說法正確的是( )A.該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏.恒溫下減小壓強，反應(yīng)體系的顏色加深C.升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D.該反應(yīng)化學(xué)方程式為NO2+SO2 NO+SO3【答案】選D?！窘馕觥勘绢}注意抓住平衡常數(shù)的表達式，由表達式先寫出反應(yīng)方程式，然后再判斷。由平衡常數(shù)表達式可知該反應(yīng)為NO2(g)+SO2(g) NO(g)+SO3(g)，即D項正確，符合題意。該反應(yīng)的特點是氣體分子數(shù)不變，又由恒容時，溫度升高，NO濃度減小，可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即A項不正確；恒溫下減小壓強，即增大體積，平衡不移動，但各物質(zhì)的濃度都降低，所以體系的顏色變淺，B項不正確；升高溫度，正、逆反應(yīng)的速率都

39、加快，對該反應(yīng)來講，逆反應(yīng)加快得更快，所以平衡逆向移動，C項不正確。6.某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)+xB(g) 2C(g)，達到平衡后，只改變反應(yīng)的一個條件，測得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時間變化的如下圖所示。下列說法中正確是( )A30min時降低溫度，40min時升高溫度B8min前A的平均反應(yīng)速率為0.08mol/(Ls)C反應(yīng)方程式中的x1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D20min40min間該反應(yīng)的平衡常數(shù)均為4【答案】D7下列說法正確的是()A焓變和熵變都大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的B焓變小于0而熵變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的C因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性

40、有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進行的方向【答案】B【解析】 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的能量判據(jù)和熵判據(jù)：GHTS，綜合分析A錯誤，B正確。8. 已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為Keq f(cCO2cH2,cCOcH2O)，在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)值分別為：t70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有關(guān)敘述不正確的是()A該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)B上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)C如果在一定體積的密閉容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后溫

41、度升高到830 ，此時測得CO為0.4 mol時，該反應(yīng)為平衡狀態(tài)D某溫度下，如果平衡濃度符合下列關(guān)系式：eq f(cCO2,3cCO)eq f(cH2O,5cH2)，判斷此時的溫度是1000 【答案】C【解析】 平衡常數(shù)的表達式中，分子中的物質(zhì)是生成物，分母中的物質(zhì)是反應(yīng)物，A項正確；該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨著溫度的升高而降低，故該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B項正確；利用反應(yīng)方程式確定各種物質(zhì)的物質(zhì)的量，代入平衡常數(shù)表達式可知該反應(yīng)沒有達到平衡；將所給關(guān)系式進行變化，可知該條件下平衡常數(shù)為0.6，所以D項正確。9.（2012福州三中模擬）高溫下列變化過程中，St2)。下列說法正確的是( )A.反應(yīng)在t1 m

42、in內(nèi)的平均速率為v(H2)=0.40/t1 molL-1min-1B.保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，達到平衡時n(CO2)=0.40 molC.保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H2O，與原平衡相比，達到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O的體積分數(shù)減小D.溫度升至800，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)【解題指南】解答該題應(yīng)注意下面三點：(1)根據(jù)t1與t2時刻數(shù)據(jù)確定平衡狀態(tài)。(2)平衡常數(shù)不變，計算CO2的物質(zhì)的量。(3)根據(jù)平衡常數(shù)隨溫度的變化確定反應(yīng)熱正負?！窘馕觥窟xB。t1 min內(nèi)H2的平均反應(yīng)

43、速率與CO的平均反應(yīng)速率相同，CO的物質(zhì)的量的變化為0.40 mol，反應(yīng)在t1 min 內(nèi)的平均速率為v(CO)=(0.20/t1)molL-1min-1，A錯；對比表中數(shù)據(jù)可知t1時已經(jīng)達平衡，根據(jù)t1時的數(shù)據(jù)可求得n(CO2)=0.40 mol，n(H2)=0.40 mol，所以該溫度下的平衡常數(shù)為K=(0.20.2)/(0.40.1)=1。因為在相同溫度下，所以平衡常數(shù)不變，由平衡常數(shù)解得平衡時n(CO2)=0.40 mol，B對；增大反應(yīng)物水蒸氣的濃度，平衡正向移動，CO轉(zhuǎn)化率增大，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率降低，水蒸氣的體積分數(shù)增大，C錯；溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明溫度升高平衡逆向移動，說明

44、正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D錯。13.N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O5（g） 4NO2（g）+ O2（g） H 0T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)為：t/s050010001500c（N2O5）mol/L5.003.522.502.50下列說法中，不正確的是 A當(dāng)反應(yīng)體系內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化時則該反應(yīng)達到了平衡BT1溫度下的平衡常數(shù)為K1 =125，1000s時轉(zhuǎn)化率為50%C其他條件不變時，T2溫度下反應(yīng)到1000s時測得N2O5（g）濃度為2.98 mol/L，則T1 T2DT1溫度下的平衡常數(shù)為K1 ，若維持T1溫度不變，增加體系壓強，達到新平衡時，平衡常

45、數(shù)為K2，則K1 K2【答案】D二、非選擇題14.（10分）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮元素的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。（1）根據(jù)右下能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。（2）在固定體積的密閉容器中，進行如下化學(xué)反應(yīng)： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H ”“=”或“ 0 ，在溫度分別為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如右圖所示，下列說法正確的是 。aA、C兩點的反應(yīng)速率：ACbA、C兩點的化學(xué)平衡常數(shù)：ACcA、C兩點NO2的轉(zhuǎn)化率：ACd由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法（4）一定溫度下，在1L密閉容器中充入1mo

46、lN2和3molH2并發(fā)生反應(yīng)。若容器容積恒定，10min達到平衡時，氣體的總物質(zhì)的量為原來的 ，則N2的轉(zhuǎn)化率a(N2)= ， 以NH3表示該過程的反應(yīng)速率v(NH3)= ?！敬鸢浮浚?）熱化學(xué)方程式 NO2(g) + CO(g) = NO(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的轉(zhuǎn)化率a(N2) 25% ，（2分）v(NH3) 0.05mol/Lmin 。（2分）15.（2012寶雞模擬）在3個溫度、容積相同的1L密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得一分鐘后反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下已知N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJmol1：容器甲