步步高2015届高考化学(广东专用)一轮复习配套文档：第七章 第3讲 化学平衡常数

1、第3讲化学平衡常数、化学反应进行的方向考纲要求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.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一化学平衡常数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

2、对于N23H22NH3K1 2NH3N23H2K2试分别写出平衡常数表达式，并判断其关系_。答案K1K2K12试写出下面可逆反应的平衡常数表达式：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)K_。答案K3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？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。4对于一个可逆反应，化学计量数扩大或缩小，化学平衡常数表达式是否改变？是什么关系？转化率是否相同？试举例说明。答案对于一个可逆反应，化学计量数不一样，化学平衡常数表达式也就不一样，但对应物质的转化率相同。例如：(1)aA(g)bB(g)c

3、C(g)K1(2)naA(g)nbB(g)ncC(g)K2K或K1无论(1)还是(2)，A或B的转化率是相同的。5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

4、为0.020 mol·L1。涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示：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 mol·L1·min1B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(mol·L1) 0.100 0.100 0平衡浓度(mol·L1) 0.020 0.020 0.160转化浓度(mo

5、l·L1) 0.080 0.080 0.160所以，v(HI)0.160 mol·L1÷20 min0.008 mol·L1·min1，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(

6、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H<0，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(

7、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”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_。Ac(CO2)c(CO) BK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：c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O)，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 H

8、2O，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，达到平衡时c(CO2)不一定等于c(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c(CO2)·c(H2)c(CO)·

9、;c(H2O)，则计算出K1.0，即此时温度为850 ，此温度下0.94<1.0，故反应向正反应方向进行中。借助平衡常数可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态对于可逆反应aA(g)bB(g)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：Q，称为浓度商。Q考点二有关化学平衡的计算1分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。2明确三个关系：(1)对于同一反应物，起始量变化量平衡量。(2)对于同一生成物，起始量变化量平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3计算方法：三段式法化学平衡计算模式：对以下反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A

10、、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始(mol) a b 0 0变化(mol) mx nx px qx平衡(mol) amx bnx px qx则有：(1)K(2)c平(A) (mol·L1)。(3)(A)平×100%，(A)(B)。(4)(A)×100%。(5)。(6)(混)(g·L1)。(7)(g·mol1)。题组一有关转化率的计算及判断1已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H>0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度

11、分别为c(M)1 mol·L1，c(N)2.4 mol·L1；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)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)4 mol·L1，c(N)a mol·L1；达到平衡后，c(P)2 mol·L1，a_；(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)c(N)b mol·L1，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)始态mol·L

12、1 1 2.4 0 0变化量mol·L1 1×60% 1×60%因此N的转化率为×100%25%。(2)由于该反应的H>0，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：c(M)0.4 mol·L1c(N)1.8 mol·L1c(P)0.6 mol·L1c(Q)0.6 mol·L1因此化学平衡常数K由于温度不变，因此K不变，新状态达到平衡后c(P)2 mol·L1c(Q)2 mol·L1c(M)2 mol·L1c(N)(a2) mo

13、l·L1K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c(M)b(1x) mol·L1c(N)b(1x) mol·L1c(P)bx mol·L1c(Q)bx mol·L1K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 kJ·mol1.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.

14、300.26n2n3n(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

15、”)。(5)由图可知，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 mol·L1·min1(2)4/75或0.053(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 mol·L1·min1(2)C8H10(g)C8H8(g)H2(g)起始/mol·L1 0.20 0 0平衡/mol·L1 0.12 0.08 0.0

16、8K(3)C8H8(g)H2(g)C8H10(g)起始/mol 0.40 0.40 0某时刻/mol 0.40x 0.40x x125 kJ·mol1×x30 kJx0.24 mol(H2)×100%60%Q，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。考点三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，

17、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

18、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HTS<0，反应能自发进行。HTS0，反应达到平衡状态。HTS>0，反应不能自发进行。深度思考1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，

19、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)题组一焓变与自发反应1实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A所有的放热反应都是自发进行的B所有的自发反应都是放热的C焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据答案C题组二熵变与自发反应2下列过程属于熵增加的是()A一定条件下，水由气态变成液态B高温高压条件下使石墨转变成金刚石C4NO2(g)O2(g)=2N2O5 (g)D固态碘升华答案D3下列反应中，熵显著增加的反应是()ACO(g)2H2(g)=CH3OH(g)BC

20、aCO32HCl=CaCl2H2OCO2CC(s)O2(g)=CO2(g)D2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)答案B解析反应中若生成气体或气体的量增加，都会使混乱度增大，熵增加。题组三复合判据的应用4已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJ·mol1。下列说法中正确的是(双选)()A该反应中熵变大于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AD5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

21、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 J·mol1，S6.61 J·mol1·K1。答案会自发变成灰锡，不能再继续使用。解析HTS2 180.9 J·mol1×103273 K×(6.61 J·mol1·K1)×1030.38 kJ·mol1<0，能自发进行。焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响HSHTS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

22、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，高温时非自发探究高考明确考向1(2013·安徽理综，11)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)CO(g)MgO(s)CO2(g)SO2(g)H0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率答案A解析由于此反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，混合气体质量增

23、加，密度增大，A正确；当增加CO的物质的量时，相当于增大体系的压强，CO的转化率减小，CO2与CO的物质的量之比减小，B错误；平衡常数只与温度有关，与SO2的浓度无关，C错误；MgSO4为固体，增加其质量对平衡无影响，所以CO的转化率不变，D错误。2(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/min2479n(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)2.0×103mo

24、l·L1·min1B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)4×103 mol·L1·min1。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)<v(正)。C项根据平衡常数的表达式K1.44。D项因该反应前后气体化学计量数和相等，其他条件不变时，再充入0.2 mol Z，达到平衡

25、时，其作用效果相当于保持Z的物质的量不变，缩小容器的体积，X的体积分数不变。3(2013·江苏，15改编)一定条件下存在反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器 、，在 中充入1 mol CO和1 mol H2O，在中充入1 mol CO2和1 mol H2，在中充入2 mol CO和2 mol H2O，700 条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是()A容器、中正反应速率相同B容器、中反应的平衡常数相同C容器中CO的物质的量比容器中的多D容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和等于1答案C

26、解析分析题给化学方程式的特点，应用化学平衡移动原理分析、解决问题。容器中反应正向进行，放出热量，容器中反应逆向进行，吸收热量，两个容器中反应温度不同，则、中正反应速率不相同，A错。容器中加入反应物的量比容器中多，由于该反应为放热反应，中放出热量比多，中反应正向进行的程度比小，因此容器中反应的化学平衡常数比小，B错。中反应正向进行，放出热量，中反应逆向进行，吸收热量，由于容器均为绝热容器，和中反应进行的程度均较小，则C正确、D错误。4(2013·广东理综，31)大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化，将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。(1)O3将I氧化成I2的过程由3步反应组成：

27、I(aq)O3(g)=IO(aq)O2(g)H1IO(aq)H(aq)HOI(aq)H2HOI(aq)I(aq)H(aq)I2(aq)H2O(l)H3总反应的化学方程式为_，其反应热H_。(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)，其平衡常数表达式为_。(3)为探究Fe2对O3氧化I反应的影响(反应体系如图1)，某研究小组测定两组实验中I浓度和体系pH，结果见图2和下表。编号反应物反应前pH反应后pH第1组O3I5.211.0第2组O3IFe25.24.1第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_。图1中的A为_，由Fe3生成A的过程能显著提高I的转化率，原因是_。第2组实验

28、进行18 s后，I浓度下降，导致下降的直接原因有(双选)_。Ac(H)减小 Bc(I)减小CI2(g)不断生成 Dc(Fe3)增加(4)据图2，计算318 s内第2组实验中生成I的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。答案(1)2I(aq)O3(g)2H(aq)I2(aq)O2(g)H2O(l)H1H2H3(2)K(3)由于2IO32H=I2O2H2O，既消耗H又生成水，导致溶液的酸性减弱，pH升高Fe2Fe3氧化I生成I2，使I的转化率显著提高BD(4)v(I)5.5×104 mol·L1·s1解析利用盖斯定律、化学反应速率、化学平衡的影响因素等分

29、析及计算，逐步解决问题。(1)根据盖斯定律，由可得总反应为2I(aq)O3(g)2H(aq)=I2(aq)O2(g)H2O(l)，则HH1H2H3。(2)所给反应的平衡常数表达式为K。(3)第1组实验中 ，pH升高是因为反应消耗了H。图1中的A为Fe2，由Fe3生成Fe2的过程中，I被氧化为I2，因此I的转化率显著提高。导致I浓度下降的原因是c(Fe3)增加，使c(I)减小，平衡I2(aq)I(aq)I(aq)逆向移动。(4)v(I)5.5×104 mol·L1·s1。5(2013·新课标全国卷，28)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)

30、，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJ·mol1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p0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

31、反应时间的数据，计算：a_。反应时间t/h04816c(A)/(mol·L1)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_ mol·L1。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/mol·L1 0.10 0 0平衡浓度/mol·L10.10×(194.1%)0.10×94.1%0.10×94.1%K1.5(3)0.10×0.10×

32、;(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

33、化学方程式列出平衡三段式，注意三段式中使用的都是浓度，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) mol·L10.051 mol·L1，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0.5×0.026 mol·L10.013 mol·L1。62013·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(g)H2(g)S2(g)在

34、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 mol·L1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)起始时浓度(mol·L1) c 0 0平衡时浓度(mol·L1） 0.6 c 0.4

35、 c 0.2 c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，原因是温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短。72013·山东理综，29(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H>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 I2(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T

36、aS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始/mol 1 0 0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 mol×100%66.7%。82012·福建理综，23(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答案平衡常数随

37、温度升高而变小(或其他合理答案)解析表中数据D为0，按表中数据投料，起始至平衡阶段，反应一定向正反应方向进行。又该反应的正反应是一个气体分子数减小的反应，反应达到平衡状态，体系压强升高，说明正反应一定是一个放热反应，升高温度，平衡向左移动，即化学平衡常数随温度升高而减小。92012·海南，15(1)(2)(4)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/7009008301 0001 200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“<”、“>”或“”)；(2)830 时，向一个5 L的密

38、闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)0.003 mol·L1·s1。则6 s时c(A)_mol·L1，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_；(4)1 200 时反应C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数的值为_。答案(1)<(2)0.0220.0980%80%(4)2.5解析(1)根据反应A(g)B(g)C(g)D(g)，可写出平衡常数K，随着温度升高，K值减小，即升温平衡逆向移动，正反应为放热反

39、应，H<0。(2)6 s内消耗的A为0.003 mol·L1·s1×6 s×5 L0.09 mol，则此时A的物质的量浓度为0.022 mol·L1；生成C的物质的量与消耗A的物质的量相等，均为0.09 mol。设平衡时参加反应的A为x mol，则平衡时A、B、C、D的物质的量分别为(0.20x)mol、(0.80x)mol、x mol、x mol，根据平衡常数的表达式和此时K1.0求得x0.16，即平衡时A的转化率为80%；向该平衡体系中充入氩气等稀有气体，对该平衡无影响，即平衡时A的转化率依然为80%。一、单项选择题1下列说法正确的是

40、()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H>0D反应2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自发进行，则该反应的H>0答案C解析反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的。若H<0，S>0，则一定自发，若H>0，S<0，则一定不能自发，若H<0，S<0或H>0，S>0，反应能否自发，和温度有关，A、B错误；C项中反应的S>0，若H<0，则一定自发，现常温下不自发，说明H>0，正确；D项

41、中反应的S<0，能自发，说明H<0，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某温度下，在一个2 L的密闭容器中加入4 mol A和2 mol B

42、进行如下反应：3A(g)2B(g)4C(s)D(g)，反应2 min后达到平衡，测得生成1.6 mol C，下列说法正确的是()A前2 min，D的平均反应速率为0.2 mol·L1·min1B此时，B的平衡转化率是40%C增大该体系的压强，平衡不移动，化学平衡常数不变D增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大答案B解析生成1.6 mol C的同时消耗0.8 mol B，生成0.4 mol D，则前2 min，v(D)0.1 mol·L1·min1，B的平衡转化率为×100%40%，A错，B对；增大该体系的压强，平衡向正反应方向移动，但平衡常数

43、不变，C错；增加B，平衡向右移动，A的平衡转化率增大但B的平衡转化率减小，D错。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5×10421.9×105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2×105C在80 时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L1，则此时v正v逆D80 达到平衡时，测得n(C

44、O)0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L1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，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Q8K，反应逆向进行，v逆v正，C错误。D项中CO的平衡浓度为1 mol·L1，由K2可计算出Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L1。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.

45、4 mol·L1，下列叙述错误的是()Aa的值为2B平衡时X的浓度为0.8 mol·L1CY的转化率为60%D反应速率v(Y)0.2 mol·L1·min1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 mol·L1，Y的转化率为60%，B、C正确；v(Y)0.3 mol·L1·min1，D项错误。6汽车尾气净化中

46、的一个反应为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.8 kJ·mol1。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加热N2O5，依次发生分解反应：N2O5(g)N2O3(g)O2(g

47、)、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 B8.5C9.6 D10.2答案B解析设分解的N2O5的浓度为x mol·L1，生成的N2O浓度为y mol·L1。N2O5(g)N2O3(g)O2(g)c(始)(mol·L1) 4 0 0c(变)(mol·L1) x x xc(平)(mol·L1) 4x x xN2O3(g)N2O(g)O2(g)c(始)(mol&#

48、183;L1) x 0 xc(变)(mol·L1) y y yc(平)(mol·L1) xy y xy根据题意有xy1.7，xy4.5，解得x3.1，y1.4则平衡时，c(N2O5)0.9 mol·L1，c(N2O3)1.7 mol·L1，c(O2)4.5 mol·L1。K8.5。二、双项选择题8在容积固定为2 L 的密闭容器中进行反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，其他条件不变，在300 和500 时，物质的量 n(CH3OH)随反应时间t的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A该反应的H<0B其他条件不变，升高温度，反应的

49、平衡常数增大C300 时，0t1 min内CH3OH的平均生成速率为 mol·L1·min1D反应体系从300 升高到500 ，达到平衡时减小答案AC解析从图可以看到其他条件不变，温度升高，达到平衡时生成物的物质的量减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，A项正确；B项，由于是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，故平衡常数减小，错误；C项，根据图中甲醇的物质的量变化及反应速率计算式可知正确；D项，升高温度平衡向逆反应方向移动，氢气的物质的量增大，而甲醇的物质的量减小，所以二者比值增大，错误。9用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)2H2

50、(g)CH3OH(g)H<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是()A温度：T1>T2>T3B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(c)M(b)>M(d)答案CD解析A项，因为H<0，温度越高，CO的转化率越小，所以T3>T2>T1，错误；B项，由于T3>T1，所以v(c)>v(a)，由于p(b)>p(d)，所以v(b)>v(d)，错误；C项，平衡常数只受温度影响，由于H<0，温度越高，平衡常数越小，正确；D项，升温，平衡左移，M减小，M(a)>M(c)，加压，平衡右移，M增大，M(b)>M(d)，正确。三、非选择题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)。A