高考化學(xué)總復(fù)習(xí)教案：化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)的方向

考點(diǎn)］

化學(xué)平衡常數(shù)

第三單元化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)的方向

［教材基礎(chǔ)一自熱身］

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)，生成物濃度幕之積與反應(yīng)物濃度幕之積的比值是一個(gè)常數(shù),用符號(hào)K表示。

2.表達(dá)式

pq

pC(g)+qD(g),K-：B(固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計(jì)入平衡常

對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)An

數(shù)表達(dá)式中)。

3.意義

(1)K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。

(2)K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)。

(3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。

［知能深化一掃盲點(diǎn)］

提能點(diǎn)一平衡常數(shù)的含義

(1)化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)形式的關(guān)系

1

①對(duì)于同一可逆反應(yīng)，正反應(yīng)的平衡常數(shù)等于逆反應(yīng)的平衡常數(shù)的倒數(shù)，即：K=」。

正

K

逆

②若化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會(huì)發(fā)生改變。

③兩反應(yīng)加和，得到的新反應(yīng)，其化學(xué)平衡常數(shù)是兩反應(yīng)平衡常數(shù)的乘積；兩反應(yīng)相減，得到的新反應(yīng)，其化學(xué)平衡常數(shù)

是兩反應(yīng)平衡常數(shù)相除得到的商。

(2)化學(xué)平衡常數(shù)與平衡移動(dòng)的關(guān)系

對(duì)于給定可逆反應(yīng)，即使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，但只要溫度不變，平衡常數(shù)就不會(huì)改變，利用此守恒可以計(jì)算恒定溫度下再

次平衡后的轉(zhuǎn)化率等物理量，這也是定量化學(xué)的重要定律。

［對(duì)點(diǎn)練］

1.判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“V”，錯(cuò)誤的打“X”)。

(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()

(5)溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)一定增大()

答案：(1)X⑵X⑶X⑷V(5)X

2.對(duì)于①N2+3H22NH3心

②2NHN+3HK

3222

③NH32出+2H2K3

(1)寫(xiě)出K'K的表達(dá)式：K=_______________________、K=_______________________。

i2A2

(2)K2與Ki的關(guān)系式：K2=__________；

。

K2與K3的關(guān)系式：K2=__________(或K3=_________)

23

答案：⑴c_NH3CH2cN2

)

C(N2c(H2)C(NH3)

⑵12用

K

提能點(diǎn)二化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用

(1)利用K可以推測(cè)可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度

K的大小表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度，K大說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的程度大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率大；K小說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的程

度小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小。

(2)利用K可判斷反應(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)。

(3)利用K的表達(dá)式確定化學(xué)反應(yīng)方程式

根據(jù)平衡常數(shù)的書(shū)寫(xiě)原則確定出反應(yīng)物、生成物以及各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

(4)利用K判斷化學(xué)平衡狀態(tài)及反應(yīng)的方向

_cC(C)c[(D)

Q

反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。Qc=caAcbB。

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，通過(guò)離子積與K的相對(duì)大小來(lái)確定

<K反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v(正>v(逆)

Qc*=K反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，V(正尸V(逆)

1>K反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，v(正<v(逆)

［對(duì)點(diǎn)練］

3.在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和

溫度t的關(guān)系如表所示：

tC70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

回答下列問(wèn)題：

(1)該反應(yīng)2345的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為

2該反應(yīng)為_(kāi)______反應(yīng)(填"吸熱”或"放熱”)。

3某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：

3c(C02)c(H2)=5c(C0)c(H20)，試判斷此時(shí)的溫度為_(kāi)___________。

4若830C時(shí)，向容器中充入1molCO、5molH2O,反應(yīng)達(dá)到平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)K_____________1.0(填“大

于”“小于”或“等于”)。

5830C時(shí)，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下，擴(kuò)大容器的體積，平衡________移動(dòng)(填

向正反應(yīng)方向”"向逆反應(yīng)方向”或"不”)°

=C2?！?/p>

解析：(根據(jù)化學(xué)方程式可寫(xiě)出KC°CH

1)C(CO2)C(H2)

CC0CH20

=3=0.6=

=O)得出K,K只與溫度有關(guān)，溫度一定則K為定值，查表知K=0.6時(shí)對(duì)應(yīng)

5C(C0)?C(H2

CCO2CH25

(

⑵分析表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高，K值逐漸增大，說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。3)某溫度下，由3C(CO2)C(H2)

溫度是700°C°(4)只要溫度不變，K數(shù)值就不變，故830C條件下，K的數(shù)值是1.0°(5)830C時(shí)達(dá)到平衡，擴(kuò)大

)CCOCH2O)C

答案：(2)吸熱(3)700C

(1CO2CH2

容器體積的瞬間，反應(yīng)物和生成物的濃度都減小相同的倍數(shù)，據(jù)K=盅益可知，濃度同時(shí)改變相同倍數(shù)時(shí),則平衡不移動(dòng)。

(4)等于(5)不

［題點(diǎn)全練一過(guò)咼考］

題點(diǎn)一平衡常數(shù)的含義

1?某溫度下2L密閉容器中3種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時(shí)的物質(zhì)的量(n)如表所示，下列說(shuō)法正確的是()

——XYW

n(起始狀態(tài))/mol210

n(平衡狀態(tài))/mol10.51.5

A.該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K=C出Y

C)

B.其他條件不變，升高溫度，若W的體積分?jǐn)?shù)減小，則此反應(yīng)AH<0

C?其他條件不變，使用催化劑，正、逆反應(yīng)速率和平衡常數(shù)均增大，平衡不移動(dòng)

D?其他條件不變，當(dāng)密閉容器中混合氣體密度不變時(shí)，表明反應(yīng)已達(dá)到平衡

解析：選B由表知，X、Y是反應(yīng)物，W是生成物，且An(X):An(Y):An(W)=2：1：3，化學(xué)方程式為2X3

+Y3W，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K=#W,A錯(cuò)誤；升高溫度，若W的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明平衡向逆

C(X)c(Y)

反應(yīng)方向移動(dòng)，則此反應(yīng)的AH<0,B正確；使用催化劑，平衡常數(shù)不變，C錯(cuò)誤；混合氣體密度一直不變，不能

說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡，D錯(cuò)誤。

2?研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng):

(

2N02(g)+NaCI(s)NaNO3s)+CINO(g)K1

2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2

((

貝V4NO2g)+2NaCl(s)2NaNO3s)+(

2NO(g)+Cl2g)的平衡常數(shù)K

K)

______(用K1、2表示°

222

解析:K1=2()尸護(hù)=K

CCNOCINO2_KK1

2cNOcCl2'CNO2K2

K1

答案:

K2

題點(diǎn)二平衡常數(shù)的影響因素及應(yīng)用

3?甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲

醇的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:

平衡溫度/C

化學(xué)反應(yīng)

常數(shù)

500800

①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)K12.50.15

②H(g)+CO(g)HO(g)+CO(g)K2.50

22221.0

(K

③3H2g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)3

(1)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K、K與K之間的關(guān)系，則K=_________(用心、K表示)。

i2332

⑵反應(yīng)③的AH________(填“>或“V”。)0

一

一一一-1

(

(3)500C時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻H2g)、82(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(molL)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,

則此時(shí)vv(填“>”“=”或“V”。)

正___________________逆

，

解析：(1)K1=扌鴨-K2=鴛2黔2K1KM)根據(jù)K3=K1K2,500C、

0.15X<2.5。所以v>v。

正逆

0.3

0.8X

800C時(shí)，反應(yīng)③的平衡常數(shù)分別為2.5、0.375;升溫，K減小，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以AH<0。⑶Qc

答案：⑴心K2(2)<(3)>

((

4?在一個(gè)體積為2L的真空密閉容器中加入0.5molCaCO3,發(fā)生反應(yīng)CaCO3s)CaO(s)+CO2g)，測(cè)得

氧化碳的物質(zhì)的量濃度隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示，圖中A表示CO2的平衡濃度與溫度的關(guān)系曲線，B表示

不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過(guò)相同時(shí)間時(shí)CO2的物質(zhì)

的量濃度的變化曲線。請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題:

該反應(yīng)耗時(shí)40s達(dá)到平衡，則T5C

(1)_____________________該反應(yīng)正反應(yīng)為熱反應(yīng)(填

時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值為

(2)如果該反應(yīng)的平衡常數(shù)______K值變大，該反應(yīng)(填標(biāo)號(hào))。

a?一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

b在平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小

c.一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)

d.在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大

(3)請(qǐng)說(shuō)明隨溫度的升高，曲線B向曲線A逼近的原因:

⑷保持溫度，體積不變，充入CO2氣體，貝VCaCO3的質(zhì)量__________,CaO的質(zhì)量__________,CO?的濃度

______(填“增大”“減小”或“不變”)。

—1

C

(5)在T5下，維持溫度和容器體積不變，向上述

平衡體系中再充入0.5molN2,則最后平衡時(shí)容器中的CaCO3

的質(zhì)量為_(kāi)_______g。

()。(

解析：1)T5C時(shí)，c(C02=0.20molL,K=0.20(2)K值增大，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。4)體積

不變，增大c(CO2),平衡左移，CaCO3質(zhì)量增大，CaO質(zhì)量減小，由于溫度不變，K不變，所以c(CO2)不變。(5)保持體積、

溫度不變，充入2,平衡不移動(dòng)，仍等于二其物質(zhì)的量為，所以

c(CO2)0.20molL—0.4mol

剩余CaCO的物質(zhì)的量為0.5mol—0.4mol=0.1mol，其質(zhì)量為10g。

3

變(5)10

2有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算

■考點(diǎn)

答案：(1)吸0.2(2)bc(3)隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間變短(4)增大減小不

［知能深化一掃盲點(diǎn)］

提能點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算模板

1.分析三個(gè)量：即起始量、變化量、平衡量。

2.明確三個(gè)關(guān)系：

(1)對(duì)于同一反應(yīng)物，起始量—變化量=平衡量。

(2)對(duì)于同一生成物，起始量+變化量=平衡量。

(3)各轉(zhuǎn)化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

3.--------------------計(jì)算方法三段式法

化學(xué)平衡計(jì)算模式：對(duì)以下反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，設(shè)A、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,

mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)

達(dá)到平衡后，A的消耗量為mx,容器容積為VL。

起始(mol)ab00

平衡(mol)a—mxb—nxpx變化(mol)mxnxpxqx

qx

a—mx

—1

②c(A)=-V-molL。

平

mxmxnxmb

丁x

③a(AF=

100%，a(A):aB)=~a-:

④$(A)=石=nax100%。

a—mx

a+b+p+q—m—nx

⑤p平=a+b+fp+q—m—nxp(始=a+b

⑥P昆)=aMA+bMB(gL1)

-O

—1

⑦M(jìn)=

VMA+Xhgmol

有關(guān)轉(zhuǎn)化率的計(jì)算及判斷

［典例1］羰基硫（COS）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）+H2g）K=0.1

反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10mol，平衡后CO物質(zhì)的量為8mol。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7mol

D.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%

［解析］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)的正反應(yīng)為放

熱反應(yīng)，故A不正確；通入CO后，正反應(yīng)速率瞬間增大，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

的物質(zhì)的量為amol,

容器的容積為1列“三段式”進(jìn)行解題:

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B不正確；設(shè)反應(yīng)前H2S

CO(g)+H2S(g)

COS(g)+H(g)

2

濃度（molL1）

—10

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量

起始物質(zhì)的量

濃度1

(molL_)

平衡物質(zhì)的量

1

濃度(molL—a—2

雹

化學(xué)平衡常數(shù)

8X(a—2廠0.1，解得

a=7,故C正確；CO的平衡轉(zhuǎn)化率為10爲(wèi)100%=20%，

故D不正確。

［答案］C

有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的綜合應(yīng)用CH

02S

CH.g

［典例2］（2016海南高考）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:

順式

該反應(yīng)的速率方程可表示為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(chēng)

作正、逆反應(yīng)速率常數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（）已知：溫度下，（正）=1,（逆）=1，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值;該反應(yīng)的

1t1k0.006s—k0.002s—&=_______________

））

活化能Ea（正）小于Ea（逆，則AH_____0（填“小于”“等于”或“大于”。

—1

11

晉

親)

）

（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________________ti（填“小于”“等于”或“大于”，判斷理由是

______________________________________________________________________________。

［解析］⑴根據(jù)v（正）=k（正）c（順）、k（正）=0.006s"，則V（正）=0.006c（順），v（逆）=k（逆）c（反卜k

（逆）=二貝（逆）=（反），化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，貝（順）=（反）,

0.002s—Uv0.002cU0.006c0.002c

心=斗反=牆2=3;

c順）.

該反應(yīng)的活化能Ea（正）小于Ea（逆），說(shuō)明斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則AH小于

零。

（2）反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，c（順）的濃度大，單位時(shí)間的濃度變化大，w（順）的變化也大，故B曲線符合題意，設(shè)順式異構(gòu)

體的起始濃度為x,該可逆反應(yīng)左右物質(zhì)系數(shù)相等，均為1，則平衡時(shí)，順式異構(gòu)體為0.3x，反式異構(gòu)體為0.7x,

所以平衡常數(shù)值K2=03X=7，因?yàn)镵i>K2,放熱反應(yīng)升高溫度時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以溫度t2大于ti。

［答案］（1）3小于（2）B7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)

3

（

壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp）的計(jì)算

Kp含義：在化學(xué)平衡體系中，各氣體物質(zhì)的分壓替代濃度，計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)，其單位與表達(dá)式有關(guān)。

計(jì)算技巧：第一步，根據(jù)“三段式”法計(jì)算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度；第二步，計(jì)算各氣體組分的物質(zhì)

的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)；第三步，根據(jù)分壓計(jì)算分式求出各氣體物質(zhì)的分壓，某氣體的分壓=氣體總壓強(qiáng)X該氣體的體積分?jǐn)?shù)（或

）（

物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)；第四步，根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算公式代入計(jì)算。例如，N2g）+

2

（

3H2（g）2NH3g）,壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp=牛

pN2pH2

［典例3］活性炭也可用于處理汽車(chē)尾氣中的NO,在1L恒容密閉容器中加入0.1000molNO和2.030mol

固體活性炭，生成A、B兩種氣體，在不同溫度下測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強(qiáng)如下表:

活性炭/molNO/molA/molB/molp/MPa

200C2.0000.04000.03000.03003.93

335C2.0050.05000.02500.0250p

判斷p_______（用“〉”“或=”填空）3.93MPa。

（2）計(jì)算反應(yīng)體系在200C時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)

算，分壓=總壓X體積分

數(shù)）。

［解析］（1）1L恒容密閉容器中加入0.1000molNO和2.030mol固體活性炭，生成A、B兩種氣體，從不同溫度下

測(cè)得平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及容器內(nèi)壓強(qiáng)數(shù)據(jù)可以看出An（C）:An（NO）:Ai（A）:An

（B）=

1:2:1：1,所以可以推斷出生成的A、B兩種氣體為N和CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2NON+CO。（2）

222?

該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=字OE，容器的體積為1L，平衡分壓之比等于平衡濃度之比，代入表中200C時(shí)的

數(shù)據(jù)計(jì)算得Kp=2。

16

（1）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，寫(xiě)出容器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

9

［答案］⑴C+2N0N+CO>(2)：

22

(

1.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中生成NO的反應(yīng)為N2g)+02(g)2N0(g)，TC時(shí)，K=0.09。在TC下往甲、乙、丙三個(gè)

［題點(diǎn)全練一過(guò)咼考］

恒容密閉容器中，分別投入((

N2g)和02g)模擬反應(yīng)，起始濃度如表所示。下列判斷不正確的是

起始濃度甲乙丙

—10.460.460.92

c(N2)/(molL-)

c(O2)/(molL-)0.460.230.92

A.起始時(shí)，反應(yīng)速率：丙＞甲＞乙

B.平衡時(shí)，c(NO):甲=丙＞乙

C.平衡時(shí)，N2的轉(zhuǎn)化率：甲＞乙

-1

D平衡時(shí)，甲中c(N2)=0.4molL-

解析：選B起始時(shí)，反應(yīng)物總濃度：丙＞甲＞乙，故起始時(shí)，反應(yīng)速率：丙＞甲〉乙，A項(xiàng)正確；丙中反應(yīng)相

當(dāng)于將甲容器體積壓縮一半發(fā)生的反應(yīng)，體系壓強(qiáng)增大，但由于該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，故平衡

不移動(dòng)，則平衡時(shí)丙中NO的濃度為甲中NO的濃度的2倍，乙中反應(yīng)相當(dāng)于減小甲中02的初始濃度發(fā)生的反應(yīng)，

9

K=誌嚴(yán)NO的濃度小于甲中NO的濃度，B項(xiàng)錯(cuò)誤；甲、乙中

平衡逆向移動(dòng)，所以平衡時(shí)乙中N2的初始濃度相等，甲中

反應(yīng)相當(dāng)于增大乙中氧氣的初始濃度發(fā)生的反應(yīng)，則甲中

N2的轉(zhuǎn)化率較大，故平衡時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率：甲＞乙，C

項(xiàng)正確；TC時(shí)，K=0.09，設(shè)甲中反應(yīng)平衡時(shí)消耗的

N2的濃度為xmolLT,則有：

N

2(g)+O2(g)2NO(

g)

初始

L1)0.460.46

(mol—0

轉(zhuǎn)化

L1)xx2x

(mol—

平衡0.46—

L1)0.46—x2x

(mol—x

c(N)=0.4molL1,D項(xiàng)正確。

平衡常數(shù)0.09，解得x=0.06，所以平衡時(shí)甲中2「

9

(

2.某溫度下，H2g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K=9。該溫度下在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器

中，投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度如表所示:

物質(zhì)

甲乙丙

起始濃度

)—10.0100.0200.020

c(H2/(molL-)

—1

c(CO2)/(molL-)0.0100.0100.020

F列判斷不正確的是(

A平衡時(shí)，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%

B.平衡時(shí)，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%

C.平衡時(shí)，丙中c(CO)是甲中的2倍，是0.012molL1

2「

D.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢解析：

選C設(shè)平衡時(shí)甲中CO2的轉(zhuǎn)化濃度為xmolL1則

一

(CO(g)HO(g)+

H2g)+22

CO(g)

起始L0.0100.01000

（mol一

轉(zhuǎn)化L1

)xxxx

（mol一

平衡L0.010—0.010—

xx

（mol一xx

根據(jù)平衡常數(shù)

x

得：2T=9解得x=0.006,

—x4

—1

）,

則甲中CO2的轉(zhuǎn)化率為0.006mo17X100%=60%,由于乙相對(duì)甲增大了C（H2因此CO2的轉(zhuǎn)化率增大，A

0.01molL-'

項(xiàng)正確；丙與甲為等效平衡，轉(zhuǎn)化率相等，項(xiàng)正確；平衡時(shí)甲中）=1—1=

BC（CO20.010molL—0.006molL—0.004molL

二丙中的平衡濃度是甲中的兩倍為1,項(xiàng)錯(cuò)誤；丙中反應(yīng)物濃度最大，反應(yīng)速率最快，

—CO?0.008molL—C

甲中反應(yīng)物濃度最小，反應(yīng)速率最慢，D項(xiàng)正確。

3.無(wú)色氣體N2O4是一種強(qiáng)氧化劑，為重要的火箭推進(jìn)劑之一。N2O4與NO?轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為

—1

（（

N2O4g）2NO2g）AH=+24.4kJmol。

上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率v=kp（NO），逆反應(yīng)速率v=kp2（NO），其中k、k為速率常數(shù)，則K為

正正?4逆逆2正逆p

__________（以k、k表示）。若將一定量NO投入真空容器中恒溫恒壓分解（溫度298K、壓強(qiáng)100kPa），已知該

正逆24

條件下k=4.8X104s，當(dāng)NO分解10%時(shí)，v=____________kPa-s。

正24正

k

2正

解析：平衡時(shí)，v=v，kp（NO）=kp2（NO）,K為廠。若將一定量NO投入真空容器中恒溫恒壓分

正逆正?4逆2p?4

k

逆

解（溫度298K、壓強(qiáng)100kPa），已知該條件下k=4.8X10鴛—二當(dāng)NO分解10%時(shí)，▼=4.8X104S—1X100kPaX09

正24正1.1

6一1

3.9X10

6kPaS。

答k

正

案：

6

［規(guī)律方法］有關(guān)化學(xué)平衡計(jì)算的三點(diǎn)注意

（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）。

——mmn應(yīng)為氣體的物質(zhì)

總總總

（2）利用卩=m和M=—-計(jì)算時(shí)要注意m應(yīng)為氣體的質(zhì)量，V應(yīng)為反應(yīng)容器的體積，

混總

Vn

總

的量。

（3）起始濃度、平衡濃度不一定呈現(xiàn)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)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。

考點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)的方向

3

［教材基礎(chǔ)一自熱身］

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

做功或釋放熱量）。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.自發(fā)反應(yīng)

在一定條件下，無(wú)需外界幫助就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)。

3.判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)

⑴焓判據(jù)：放熱過(guò)程中體系能量降低，AH<0，具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，如NH4CI

和Ba(OH)2的反應(yīng)，故只用焓變判斷反應(yīng)方向不全面。

(2)熵判據(jù)：①熵的大?。和N物質(zhì)，熵值：氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)；②熵判據(jù)：體系的混亂度增力_(即熵增),些>0,

反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向。但有些熵減的過(guò)程也能自發(fā)進(jìn)行，故只用熵變來(lái)判斷反應(yīng)方向也不全面。

(3)綜合判斷反應(yīng)方向的依據(jù)：在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)方向是反應(yīng)的焓變和熵變共同影響的結(jié)

果，反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù)為AG=出—T侶

△H△SAG反應(yīng)情況

—+<0任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行

+—>0任何溫度下均非自發(fā)進(jìn)行

++低溫>0、高溫<0低溫時(shí)非自發(fā)，高溫時(shí)自發(fā)

一一低溫<0、高溫>0低溫時(shí)自發(fā)，高溫時(shí)非自發(fā)

［題點(diǎn)全練一過(guò)咼考］

1.下列反應(yīng)過(guò)程中，AH>0且AS>0的是()

(

A.NH3g)+HCI(g)===NH4CI(s)

((

B.CaCO3s)===CaO(s)+CO2g)

((

C.4AI(s)+3O2g)===2Al2O3s)

D.HCI(aq)+NaOH(aq)===NaCI(aq)+出。(1)

解析：選BA是熵減的放熱反應(yīng)；C是熵減的放熱反應(yīng)；D是放熱反應(yīng)。

2.已知：(NH

((1()

4)2CO3s)===NH4HCO3s)+NH3(g)AH=74.9kJmoI。下列說(shuō)法中正確的是

A?該反應(yīng)中熵變小于0，焓變大于0

B.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此一定不能自發(fā)進(jìn)行

C?碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定自發(fā)進(jìn)行

D?判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需要根據(jù)AH與AS綜合考慮

解析：選D單一的焓變或熵變均不能準(zhǔn)確判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。

3.分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是()

—1

2N2(g)+O2(g)===2N2O(g)△H=+163kJmol

(

4.已知碳酸鈣的分解①CaCO3s)===CaO(s)+CO2(g)AH1僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行；氯酸鉀的分解

②AH2在任何溫度下都自發(fā)進(jìn)行。下面有幾組焓變數(shù)據(jù)，其中可能正確的是()

2KClO3(s)===2KCl(s)+302(g)

1

A.AH=—178.32kJmol1—

—AH=—78.3kJmol

12

B.AH=+178.32kJmol1AH=—78.3kJmol678

1—2

C.AH=—178.32kJmol1AH=+78.3kJmol1

1—2

—1

D.AH=+178.32kJmol1=+

1—AH278.3kJmol

解析：選B當(dāng)AH—TAS<0時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，反應(yīng)①②的AS>0,當(dāng)AH>0時(shí)反應(yīng)須在高溫下才能自發(fā)進(jìn)行，當(dāng)AH

<0時(shí)反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行。

5.灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可以制造器皿，現(xiàn)把白錫制成的器皿放在0C、100

kPa的室內(nèi)存放，它會(huì)不會(huì)變成灰錫而不能再繼續(xù)使用

C1

已知：在0、100kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)焓變和熵變分別為AH=—2180.9Jmol—、AS=—6.61

—1—1

JmolK。

—1—3—1—1—1

解析：AH—TAS=—2.1809kJmol—273KX(—6.61X10kJmolK戶—0.38kJmol<0,能自發(fā)進(jìn)行。

［課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)］

［課堂真題集訓(xùn)一明考向］

7判斷正誤(正確的打“V”，錯(cuò)誤的打“X”)。

)((

(1)(2017江蘇高考反應(yīng)N2g)+3H2(g)2NH3g)的AH<0,AS>0()

(

(2)(2014江蘇高考)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的AH>0()

)(

(3)(2013江蘇高考反應(yīng)NH3g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的AH<0()

)(

(4)(2012江蘇高考CaCO3s)===CaO(s)+CO2(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的AH<0()

)((

(5)(2011江蘇高考一定溫度下，反應(yīng)MgCl2l)===Mg(l)+Cl2g)的AH>0、AS>0()

答案：(1)X(2)X(3)V(4)X(5)V

)((

8(雙選)(2013江蘇高考一定條件下存在反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2g)+H2g)，其正反應(yīng)放熱?，F(xiàn)有三個(gè)

()

相同的2L恒容絕熱與外界沒(méi)有熱量交換密閉容器I、□、川，在I中充入1molCO和1molH2O，在n中充入1molCO2

和1molH,在川中充入2molCO和2molHO,700C條件下開(kāi)始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()

B2+2—1

H2O2(I)===2O2(g)H2O(I)AH=—98kJmol

A..容器i、n中正反應(yīng)速率相同

HgO(s)===Hg(I)+2。(9)—1