2021届新高考选考化学一轮复习苏教版 化学反应的方向和限度 学案

第二单元化学反响的方向和限度

［考点分布］

考2021

2021年2021年2021年2021年

试年

知识内容

要4104

11月4月11月4月1月

求月月月

(1)化学反响的T1T

bT12T17T21

限度212

(2)化学平衡的T1T

bT12T14T14T21

概念212

(3)化学平衡状T1TT2KT29(1)

bT12T14T14T17

态的特征212①

(4)自发反响的

a

概念

T30(二

(5)烯变的概念a

)(1)

(6)用烯变、烂

T30(

变判断化学反c

1)

响的方向

(7)化学平衡常T30(*)(

bT29(l)②

数2)

T16>

T3T22、

(8)反响物的转TT2K

b0(1T22T30(一)(

化率21T30(一

)1)⑶

)(1)

T

(9)化学平衡常

T30(30T30(二T30(一)(

数与反响限度、cT29

1)(2)2)

转化率的关系

)

考点1化学反响进行的方向

一、自发反响

1.自发过程

(1)概念

在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。

⑵特点

①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)。

②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。

2.自发反响

在一定条件下，无需外界帮助就能自发进行的反响称为自发反响。

二、煽、婚变

1.埼的概念

一是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号£表示。

同一条件下，不同物质有不同的嫡值，同一物质在不同状态下幅值也不同，一般规律是

5(g)>S(l)>5(s)o

2.炳变的概念

♦变是反响前后体系嫡的变化,用空表示，化学反响的AS越大，越有利于反响自发

进行。

三、用埼变、焰变判断化学反响的方向

1.熔变与反响方向

研究说明，对于化学反响而言，决定化学反响能否自发进行的一个因素是体系的混乱度。

大多数自发反响有趋向于体系暹乱度增大的倾向。

2.焰变与反响方向

研究说明，对于化学反响而言，绝大多数放热反响都能自发进行,且反响放出的热量越

多，体系能量降低得也越多，反响越完全。可见，反响的焰变是制约化学反响能否自发进行

的另一个因素。

3.综合判断反响方向的依据

(l)A//-TA5<0,反响能自发进行。

(2)A//-7'AS=0,反响到达平衡状态。

(3)A//-TA5>0,反响不能自发进行。

题组化学反响方向的判断

1.实验证明，多数能自发进行的反响都是放热反响。对此说法的理解正确的选项是

()

A.所有的放热反响都是自发进行的

B.所有的自发反响都是放热的

C.焰变是影响反响是否具有自发性的一种重要因素

D.焰变是决定反响是否具有自发性的唯一判据

答案：C

2.(2021•金华高二质检)以下过程属于端增加的是()

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

C.4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)

D.固态碘升华

答案：D

3.(2021•宁波月考)以下说法错误的选项是()

A.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，那么该反响的△”>()

B.反响NH3(g)+HCl(g)=NH4。⑸在室温下可自发进行，那么该反响的AH<0

C.一定温度下，反响MgCMl)=Mg⑴+CL(g)的AH>0,AS>0

D.常温下，反响C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，那么该反响的△”>()

解析：选A。A项，该反响是礴减的反响，常温下能自发进行说明△〃<();B项，该反

响是炳减的反响，常温下能

自发进行说明AH<0;C项，此反响为高温下MgCL的分解反响，△//>(),△SX);D项，

该反响△■$>(),常温下不能自发进行，那么有故AH>0。

4.[2021•浙江4月选考，T30(l)改编]水是“生命之基质"，是“永远值得探究的物质"。

关于反响H2(g)+102(g)=H20(l),以下说法不正确的选项是()

A.焰变△“<(),端变AS<0

B.可以把反响设计成原电池，实现能量的转化

C.一定条件下，假设观察不到水的生成，说明该条件下反响不能自发进行

D.选用适宜的催化剂，有可能使反响在常温常压下以较快的速率进行

解析：选C。该反响显然为放热反响，所以蛤变AH<0,该反响气体分子数减小，所以

烯变ASVO,A项正确；该反响属于自发的氧化复原反响，所以可以设计成原电池，实现能

量的转化，B项正确；反响能自发进行的判断依据是A"—TAS<0,是反响能进行的趋势，

和是否生成水无关，C项错误：催化剂能降低反响的活化能，加快反响速率，有可能使反响

在常温常压下以较快的速率进行，D项正确。

应落1幅图1

燃变、炳变和温度对化学反响方向的影响

&H△S△H-TAS反响情况

一+永远是负值在任何温度下均能自发进行

在任何温度下均不能自发进

+——永远是正值

行

低温时不能自发进行；高温时

++低温为正；高温为负

能自发进行

低温时能自发进行；高温时不

——低温为负；高温为正

能自发进行

考点2化学平衡状态

1.概念

一定条件下的可逆反响中，正反响速率与逆反响速率相等，反响体系中所有参加反响的

物质的质量或浓度保持不变的状态。

2.化学平衡的建立

从正反响开始建立从逆反响开始建立

3.平衡特点

题组一化学平衡状态的特点

1.(2021•浙江4月选考，T12)：X(g)+2Y(g)3Z(g)•mo「(a>0)。以下

说法不正确的选项是()

A.molXmolmol

B.到达化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化

C.到达化学平衡状态时，反响放出的总热量可达“kJ

D.升高反响温度，逆反响速率增大、正反响速率减小

解析：选D。升高反响温度，正、逆反响速率均增大。

2.(2021•浙江11月选考，T14)X(g)+Y(g)2W(g)+M(g)mo「(a>0)。

一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，参加ImolX(g)与ImolY(g)。以下说法正确的选项

是()

A.充分反响后，放出热量为akJ

B.当反响到达平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1:2

C.当X的物质的量分数不再改变，说明该反响已到达平衡

D.假设增大Y的浓度，正反响速率增大，逆反响速率减小

解析：选C。A项，反响X(g)+Y(g)2W(g)+M(g)属于可逆反响，且为吸热反响，

那么ImolX(g)与ImolY(g)充分反响后不可能完全转化，吸收的热量小于akJ,故A错误；

B项，当反响到达平衡状态时，正反响速率和逆反响速率相等，反响混合物中各组分的浓度

保持不变，但X与W的物质的量浓度之比不一定为1：2,故B错误；C项，当X的物质

的量分数不再改变，说明正反响速率和逆反响速率相等，说明该反响已到达平衡，故C正

确；D项，假设增大Y的浓度，正、逆反响速率均增大，故D错误。

3.一定温度下，在体积恒定的密闭容器中发生反响：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)o反响

过程中的局部数据如下表所示：

c/(mol-L')

C(N2)C(H2)C(NH3)

r/min

00

3

6

9

反响刚好到达平衡状态时()

A.r=6min

1

B.C(NH3)mol-L^

C.容器内的气体分子数〃(N2):n(H2):〃(NH3)=1：3：2

D.H2的正反响速率等于N2的逆反响速率

解析：选B。根据反响方程式，可将表格补充如下：

c/(molL",)

C(N2)C(H2)C(NH3)

r/min

00

3

6

9

由表格可知，6min时已达平衡，但不能确定是否6min刚好平衡，A项错误；由表格数

-1

据可知，B项正确；到达平衡时，n(N2)：«(H2)：〃(NH3)=式N2)：C(H2)：c(NH3)mol-L：

_1

mol-L：mol•L-=2：6：1,C项错误；到达平衡时，H2的正反响速率等于N2的逆反

响速率的3倍，D项错误。

法图图画

极端假设法确定各物质浓度范围

可逆反响各物质浓度范围可根据极端假设法判断，假设反响正向或逆向进行到底，求出

各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。

例如：可逆反响X2(g)+Y2(g)2Z(g),各物质的起始浓度分别为c(X2)mol.LF,C(Y2)

mol-L1,c(Z)mol-L1o

假设反响正向进行到底：X2(g)+Y2(g)2Z(g)

起始浓度(mol-L')

改变浓度(moH/i)

终态浓度(molLr)0

假设反响逆向进行到底：X2(g)+Y2(g)2Z(g)

起始浓度(molLp

改变浓度(mo卜L-i)

终态浓度(molLpO

平衡体系中各物质的浓度范围为X2e(o,),Y2e(,),ze(0,)。

题组二化学平衡状态的判断

4.(2021•浙江4月选考，T14)反响N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH<0,假设在恒压绝

热容器中发生，以下选项说明反响一定已达平衡状态的是()

A.容器内的温度不再变化

B.容器内的压强不再变化

C.相同时间内，断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等

D.容器内气体的浓度C(N2):C(H2)：C(NH3)=1：3：2

解析：选A。A项中，因反响在恒压绝热容器中发生且是放热反响，容器内的温度不再

变化，说明已达平衡状态，正确；B项中，由于反响是在恒压绝热容器中发生，因此容器内

的压强始终不变，错误；C项中，相同时间内，断开H—H键与生成N—H键表示的都是正

反响速率，错误；D项中，容器内气体的浓度C<N2)：C(H2)：C(NH3)=1：3：2不能说明正

反响速率和逆反响速率相等，错误。

5.(2021•金丽街十二校联考)过氧乙酸(CH3coOOH)有强氧化性，可用于物体外表、皮

肤、果蔬、环境的消毒，其制备反响为CH3coOH+H2O2CH3COOOH+H2O,以下有关

说法正确的选项是()

A.降低温度可加快该反响速率

B.参加适宜的催化剂可提高H2O2的转化率

C.至!］达平衡时，。正=。逆=0

D.到达平衡时，p1K(CH3COOH)=pii(H2O2)

解析：选D。降低温度，化学反响速率减慢，A项错误：催化剂能加快化学反响速率，

但不能使化学平衡移动，B项错误；到达平衡时，。正=0连去0,C项错误；到达平衡时，v

工(CH3coOH)=。正(H2(D2)=O道(H2O2),D项正确。

6.(2021•浙江4月选考，T17)以下说法正确的选项是()

A.H2(g)+I2(g)2HI(g),其他条件不变，缩小反响容器体积，正逆反响速率不变

B.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反响己达平衡

C.假设压强不再随时间变化能说明反响2A(?)+B(g)2C(?)已达平衡，那么A、

C不能同时是气体

D.ImoM和3m0任反响到达平衡时H2转化率为10%,放出热量Q;在相同温度和

压强下，当2moiN%分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，不等于。

解析：选B。对于反响H2(g)+L(g)2Hl(g),由于反响物和生成物均为气体，缩小反

响容器体积，增大体系压强，正、逆反响速率均加快，A项错误；C(s)+H2O(g)H2(g)

+CO(g),碳的质量不再改变说明正、逆反响速率相等，说明反响已达平衡，B项正确：假

设A、B、C均为气体，压强不再随时间变化也能说明该反响已达平衡，C项错误；根据能

量守恒规律和等效平衡，两者应该相等，D项错误。

1.化学平衡状态的判断思路

(1)“逆向相等”

反响速率必须一个是正反响的速率，一个是逆反响的速率，且经过换算后同一种物质的

消耗速率和生成速率相等。

(2)“变量不变”

如果一个量是随反响进行而改变的，当其不变时反响到达平衡状态；一个随反响进行保

持不变的量，不能作为是否到达平衡状态的判断依据。

2.化学平衡状态的判断方法

以《7A(g)+〃B(g)pC(g)+qD(g)为例：

类型判断依据平衡状态

混合物①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一

平衡

体系中定

各成分②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡

的含量③各气体的体积或体积分数一定平衡

正、逆①在单位时间内消耗了次molA,同时生成mmolA平衡

反响速②在单位时间内消耗了nmolB,同时生成pmolC不一定

率的③o(A)：o(B)：0(C):v(D)=m：n：p：q不一定

关系④在单位时间内生成〃molB,同时消耗夕molD不一定

①时，总压强一定(其他条件一定)平衡

压强

@m+n=p+q时，总压强一定(其他条件一定)不一定

平均相对分平衡

①加+〃#〃+夕时,一定M

子质量(M)不一定

@m+n=p+q时，M一定

①胆+p+q,恒温恒压时，密度保持不变平衡

气体密度②时，密度保持不变不一定

③恒温恒容时，密度保持不变不一定

温度体系温度一定(其他条件一定)平衡

颜色反响体系内有色物质的颜色不再改变平衡

考点3化学平衡常数

1.化学平衡常数的概念

在一定温度下，当一个可逆反响到达化学平衡时，生成物浓度基之积与反响物浓度反之

积的比值是一个常数，用符号区表示.

2.化学平衡常数的表达式

对于反响mA(g)+/?B(g)pC(g)+qD(g),

d'(C)d(D)

K=；“'5；(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.化学平衡常数的意义

(1)K值越大，反响物的转化率越大，正反响进行的程度越大。

⑵K只受温度影响,与反响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响的平衡常数。

4.由化学平衡常数判断化学平衡移动的方向和反响的热效应

(1)利用化学平衡常数可判断一个化学反响是否到达化学平衡状态

对于可逆反响“A(g)+6B(g)cC(g)+JD(g),在一定温度下的任意时刻，反响物与生

成物浓度均有如下关系：

_c«.(C)(D)

(A)d⑻

反响向正反响方向进行，

Q=K反响处于化学平衡状态,。正三独

反响向逆反响方向进行，必区0逆

(2)利用化学平衡常数可判断反响的热效应

假设升高温度，K值增大，那么正反响为吸热反响;

假设升高温度，K值减小，那么正反响为放热反响。

5.平衡转化率

对于一般的化学反响：aA+hBcC+elD,到达平衡时反响物A的转化率为a(A)=

A的初始浓度一A的平衡浓度co[A)-c(A)

A的初始浓度XIOO/。-8(A)X100%[e(A)为A的初始浓度,c(A)

为平衡时A的浓度]。

O特别提醒(1)同一个反响中，反响物可以有多种，但不同反响物的转化率可能不同。

(2)增大一种反响物的浓度，可以提高其他反响物的转化率。工业生产中常常提高廉价

原料的比例，从而增大昂贵原料的转化率，如工业合成氨中增大氮气的浓度，从而提高氢气

的转化率。

题组化学平衡常数及其应用

1.(2021•宁波选考适应性考试)反响CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在1000K到达平

衡时，分别改变以下条件，化学平衡常数K发生变化的是()

A.将压强减小至原来的一半

B.将反响温度升高至1200K

C.添加催化剂

D.增大水蒸气的浓度

解析：选B。化学平衡常数K仅仅是温度的函数，只有温度变化时才能引起K的变化。

2.在25℃时，以下反响的平衡常数如下：

①N2(g)+O2(g)2NO(g)K=1X1O3。

81

②2H2(g)+Ch(g)2H2O(g)K2=2X10

③2cO2(g)2co(g)+C>2(g)K3=4X1092

以下说法正确的选项是()

A.NO分解反响：NO(g)jN2(g)+3c>2(g)的平衡常数为1X10—30

B.根据氏的值可以判断常温下H2和02很容易反响生成H20

C.常温下，NO、比0、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为NO>H2O>CO2

D.反响②中，升高温度，K值增大

11j〔N，〕.J〔O,〕

解析：选CoNO(g)]N2(g)+502(g)的平衡常数为K=----CINO〕.-

c〔NJ•<;〔ojc2〔NO〕11

-c2〔NO〕[NA.C〔O、〕-「=axi°-3°)=1x10”,A项错误；常温下H2

和。2很难反响生成H2O,B项错误；常温下，NO、H2O.CO2三种物质分解放出O2的K

分别为1X103。、5X10-82、4X10P2,倾向顺序为NOH2OCO2,C项正确：反响②为放热

反响，升高温度，平衡向逆反响方向移动，K值减小，D项错误。

3.碘单质难溶于水却易溶于KI溶液。碘水中参加KI溶液发生反响：b(aq)+「(aq)I3

(aq),该反响的平衡常数与温度的关系如图，以下说法不正确的选项是()

A.上述正反响为放热反响

B.上述体系中参加苯，平衡不移动

C.可运用该反响原理除去硫粉中少量的碘单质

D.实验室配制碘水时;为增大碘单质的溶解度可参加适量KI溶液

解析：选B。由图中可看出，随着温度的升高，平衡常数减小，故升高温度，平衡逆向

移动，正反响为放热反响，A项正确；参加苯后能将溶液的碘单质萃取，降低了溶液中c(L),

平衡逆向移动，B项错误；硫粉中的碘单质在参加KI后，碘单质生成Kb而除去，C项正

确；配制碘水时，参加KI溶液，使得平衡正向移动，增大碘单质的溶解度，D项正确。

图则窗随

(1)关于H2O的浓度问题

①稀水溶液中进行的反响，虽然H2。参与反响，但是H2O只作为溶剂，不能代入平衡

常数表达式。

如NH4C1+H2ONH3-H2O+HC1的平衡常数表达式为K=

c(HC1)-c(NH3・H2。)

c(NH4CI)

②H2O的状态不是液态而是气态时，那么需要代入平衡常数表达式。

(2)代入平衡常数表达式的是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代

入。

(3)同一化学反响，可以用不同的化学方程式表示，每个化学方程式都有自己的平衡常

数表达式及相应的平衡常数。因此，要注意使用与化学方程式相对应的平衡常数。

4.反响①CO(g)+CuO(s)C02(g)+Cu(s)和反响②H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)

在相同的某温度下的平衡常数分别为K\和K2,该温度下反响③CO(g)+H2O(g)CO2(g)

+H2(g)的平衡常数为K。那么以下说法正确的选项是()

A.反响①的平衡常数K尸耳翳言黑

B.反响③的平衡常数K=*

K2

C.对于反响③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，那么该反响的婚变为正值

D.对于反响③，恒温恒容下，增大压强，平衡常数增大

解析：选B。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；

由于反响③=反响①一反响②，因此平衡常数K=毋，B正确：反响③中，温度升高，H2

A.2

浓度减小，那么平衡左移，即逆反响为吸热反响，正反响为放热反响，因此A”<0,C错误；

恒温下平衡常数为一定值，不受其他因素影响，D错误。

5.[2021•浙江11月选考，T30(一)]合成氨工艺(流程如下图)是人工固氮最重要的途径。

2021年是合成氨工业先驱哈伯(FHaber)获得诺贝尔奖100周年。N?和川生成NH.；的反响

|3

为/2值)+/2(g)NH3(g)AH(298K)kJ•mo「。

在Fe催化剂作用下的反响历程为(*表示吸附态)

化学吸附：N2(g)f2N*；H2(g)2H*

外表反响：N*+H*NH*；NH*+H*NH2；NH5+H*NH3

脱附：NH3NH3(g)

其中，N2的吸附分解反响活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反响速率。

请答复：

(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有。

A.低温B.।角温C.低压D.「司压E.催化剂

(2)标准平衡常数”(八,点叱:H，/p"),其中，为标准压强(IXlO'Pa),PNH3、PN2

和PH2为各组分的平衡分压，如PNH3=XNH3P,P为平衡总压，XNH3为平衡系统中NH3的物质

的量分数。

①N2和H2起始物质的量之比为1：3,反响在恒定温度和标准压强下进行，NH3的平衡

产率为3,那么K"=(用含。的最简式表示)。

②以下图中可以示意标准平衡常数随温度T变化趋势的是。

(3)实际生产中，常用工艺条件：Fe做催化剂，控制温度773X107pa,原料气中用和

比物质的量之比为1:2.8。

①分析说明原料气中N2过量的理由：________________________________________

②关于合成氨工艺的以下理解，正确的选项是。

A.合成氨反响在不同温度下的△"和AS都小于零

B.控制温度(773K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反响速率

C.当温度、压强一定时，在原料气(七和H?的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于

提高平衡转化率

D.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反响正向进行

E.别离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理，以

防止催化剂中毒和平安事故发生

解析：(1)根据勒夏特列原理，对于制备氨的反响，加压或降温有助于平衡正向移动。

(2)①设初始氮气为xmol,氢气为3xmol。

1N2(g)+|H2(g)NH3(g)

初始/molx3Ao

转7TL/moLrOf3xa)2xaj

平衡/molx(l—①)3x(1—co)2xco

计算体积分数，代入公式，得

3y3L1—coJ2

②K随温度升高而减小，而且根据K3表达式可知K*与T不是线性关系，应选A。

(3)①根据题意，从提高转化率和提高反响速率角度来分析，原料中的氮气易得，适度

过量有利于提高氢气的转化率；氮气在铁催化剂上的吸附分解是决定反响速率的步骤，适度

过量有利于提高整体的反响速率。

②B项，升温会使平衡逆向移动，平衡转化率减小；C项相当于减小了分压，平衡逆向

移动，平衡转化率减小。

4G)(2—3)

答案：(1)AD(2)©-7TT；----EA

3\3(1—3)2

(3)①原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；N2在Fe催化剂上的吸

附分解是决速步骤，适度过量有利于提高整体反响速率②ADE

考点4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)对于同一反响物，起始量一变化量=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响物的化学计量数之比。

3.计算方法：三段式法

对于反响：n?A(g)+〃B(g)/?C(g)+^D(g),令A、B起始物质的量分别为amol、〃moL

到达平衡后，A的消耗量为〃amoL容器容积为VL。

〃?A(g)+〃B(g)pC(g)+qD(g)

起始(mol)"00

变化(mol)mxnxpxqx

平衡(mol)a—mxb—nxpxqx

那么有：

-,

(2)cr(A)=^y^mol•Lo

(3)o(A)=ZyX100%,仆)：°(B)=詈：詈=*

a-mx

(4)O(A)=叶叶J100%。

P(T)a+b+〔p+q—〃?一")x

⑸公a+b

a•M(A)+b•M(B)

(6)P(混)=-,

Vg*Lo

_a•M(A)+b•M(B)

a+b+{p+q-m—n}m°^°

题组有关化学平衡的计算

1.(2021•浙江11月选考，T16)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A”kJ・mo「。起始反响物

为N2和H2,物质的量之比为1：3,且总物质的量不变，在不同压强和温度下，反响到达平

衡时，体系中NH3的物质的量分数如下表：

—\混声

\400℃450℃500℃600℃

7物质的量分数\

压强

20MPa

30MPa

以下说法正确的选项是()

A.体系中NH3的物质的量分数越大，那么正反响速率越大

B.反响到达平衡时，N2和H2的转化率之比均为1

C.反响到达平衡时，kJ

D.600℃、30MPa下反响到达平衡时，生成NH3的物质的量最多

答案：B

2.对于可逆反响C0+H20(g)CO2+H2，答复以下问题：

(D830K时,假设起始时c(CO)=2moLLI,c(H2O)=3mol•L平衡时CO的转化率

为60%,水蒸气的转化率为；平衡常数K的值为。

(2)830K时，假设只将起始时以"0)改为6moi那么水蒸气的转化率为。

⑶假设830K时，起始浓度c(CO)=amol-Lc(H2O)=/?mol-LH2的平衡浓度c(H2)

=cmol,L那么

①a、b、c之间的关系式是；

②当a=6时，a—Co

解析：在以下计算中，各浓度单位均为molL-J

(l)CO+H2O(g)CO2+H2

起始浓度2300

转化浓度

平衡浓度

12

a(H2O)=-yX100%=40%,K==l。

(2)设H2O的转化浓度为X。

CO+H2O(g)CO2+H2

起始浓度2600

转化浓度XXXX

平衡浓度2—x6—xrx

=1,解得xmoLL-i,那么a(H2O)=葛X100%=25%。

K〔2—x〕•〔6-x〕

(3)CO+H2O(g)CO2+H2

起始浓度abOO

转化浓度cccc

平衡浓度a—cb—ccc

化简得k黑；假设L"那么〃=2c。

答案：⑴40%1(2)25%⑶①。=黑②2

3.[2021•浙江4月选考，T30(二)]乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成:

CHaCOOH⑴+C2H50H⑴浓MS。』CH3co00出(1)+&0(1)△//kJoioL

△

纯物质和相关恒沸混合物的常压沸点如下表：

纯物质沸点/℃恒沸混合物(质量分数)沸点/℃

乙醇乙酸乙酯()+水()

乙酸乙酸乙酯()+乙醇()

乙酸乙

乙酸乙酯()+乙醇()+水()

酯

请完成：

(1)关于该反响，以下说法不合理的是。

A.反响体系中硫酸有催化作用

B.因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反响的AS等于零

C.因为反响的△”接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响大

D.因为反响前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计

(2)一定温度下该反响的平衡常数K=4.0。假设按化学方程式中乙酸和乙醛的化学计量

数比例投料•,那么乙酸乙酯的平衡产率y=；假设乙酸和乙醇的物质的量之比为n:

1,相应平衡体系中乙酸乙酯的物质的量分数为x,请在图1中绘制x随〃变化的示意图(计

算时不计副反响)。

(3)工业上多采用乙酸过量的方法，将合成塔中乙酸、乙爵和硫酸混合液加热至HOC左

右发生酯化反响并回流，直到塔顶温度到达70〜71℃,开始从塔顶出料。控制乙酸过量的

作用有o

(4)近年，科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：

2c2H50H(g)催;到CH3coOC2H5(g)+2H2(g)

在常压下反响，冷凝收集，测得常温下液态收集物中主要产物的质量分数如图2所示。

关于该方法，以下推测合理的是。

A.反响温度不宜超过300℃

B.增大体系压强，有利于提高乙醇平衡转化率

C.在催化剂作用下，乙醛是反响历程中的中间产物

D.提高催化剂的活性和选择性，减少乙醛、乙烯等副产物是工艺的关键

解析：(1)A项，根据反响方程式可知，反响体系中硫酸做催化剂和吸水剂，合理：B

项，反响前后物质化学计量数之和相等，不能说明反响AS为零，不合理；C项，因为反响

的A4趋近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响小，不合理；D项，因为反响前后都是

液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计，合理。（2）根据化学平衡常数的表

达式，再结合三段式进行求解。设乙酸的转化量为amol,那么

CFhCOOH⑴+C2H50H⑴""S6CHaCOOC2H5⑴+氏0⑴

△

改变

aaaa

平衡

1-al-aaa

«2?

K=〔|_“尸=4,可知（或67%）。乙酸与乙醇按照系数投料时，平衡体系乙酸

乙酯的物质的量分数到达最大值（，所以4=1时，乙酸乙酯的物质的量分数在最高点，乙酸

的物质的量继续增大，乙酸乙酯的物质的量分数反而逐渐减小。（3）根据可逆反响的平衡移

动规律，乙酸过量可以提高乙醇转化率，减少恒沸混合物中乙醇的含量。（4）A项，根据图

像分析可知，反响温度超过300℃,乙酸乙酯质量分数降低，乙鞋质量分数增加，可知反响

温度不宜超过300℃,合理；B项，增大体系压强，平衡逆向移动，故不利于提高乙醇平衡

转化率，不合理；C项，由图像可知，乙醛在275℃之后逐渐减少，乙酸乙酯逐渐增多，所

以乙醛是反响历程中的中间产物，合理；D项，有机反响中副反响较多，提高催化剂的活性

和选择性，减少乙酷、乙烯等副产物是工艺的关键，合理。

答案：（1）BC

⑵（或67%）oin一

（3）提高乙醇转化率；提高反响温度，从而加快反响速率；有利于后续产物的别离

（4）ACD

应焉1幅画

有关化学平衡计算的考前须知

（1）注意反响物和生成物的浓度关系

反响物：C（平）=C（始）一以变）；生成物：C（平）=c（始）+c（变）。

(2)利用p泥=芍和根=心计算时要注意机愿应为气体的质量，丫应为反响容器的体积，

Vn&

〃总应为气体的物质的量。

(3)起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数之比

反响和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。

(4)但凡气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才

能进行相关计算。

课后达标检测

一、选择题

1.以下反响在任何温度下均能自发进行的是()

1

A.2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)A//=163kJmol

-1

B.Ag(s)+1ci2(g)=AgCl(s)A//=-127kJ-mol

C.HgO(s)=Hg(l)+1o2(g)AH-91kJ-moP'

1

D.H2O2(l)=1o2(g)+H2O(l)A//=-98kJmol

解析：选D。对于A项，△”>(),AS<0,在任何温度下，△H—TAS>0,即任何温度

下反响都不能自发进行；对于B项，XH<0,AS<0,在较低温度下，△H-TAScO,即低

温下反响能自发进行；对于C项，AH>0,AS>0,假设使反响自发进行，即△H—TAS<0,

必须升高温度，即反响只有在较高温度时能自发进行；对于D项，XH<0,A5>0,在任何

温度下，AH—TXSG即在任何温度下反响均能自发进行。

2.(2021•浙江4月选考，T12)可逆反响在一定条件下到达化学平衡时，以下说法不正确

的选项是()

A.正反响速率等于逆反响速率

B.反响物和生成物浓度不再发生变化

C.反响体系中混合物的组成保持不变

D.正、逆反响速率都为零

答案：D

3.(2021•温州选考模拟)N2(g)+3H2(g)2NFh(g)在一定条件下到达化学平衡时，以下

说法不正确的选项是()

A.N2浓度保持不变

B.山体积分数保持不变

C.21MH2)=3。式即)

D.断裂3moiHH键，同时断裂2moiNH键

解析：选D。可逆反响N2(g)+3H2(g)2NHMg)到达化学平衡状态时，断裂3moiHH

键，同时应断裂6moiNH键，D项错误。

4.向恒容密闭容器中通入一定量N2O4,发生反响r

N2O4(g)2NO2(g),随温度升高，气体颜色变深。如图表示该反响平\

衡时有关物理量丫随某条件x(其他条件不变)变化的规律。X、r分别是

()OX

A.温度T,逆反响速率。B.温度T,气体的密度。

C.压强p,平衡常数7®.压强p,N2O4的转化率。

解析：选D。升高温度，正、逆反响速率均增大，A项错误；气体的总质量不变，容器

体积不变(恒本)，那么升高温度，气体的密度不变，B项错误；平衡常数K仅受温度的影响，

故增大压强，K不变，C项错误；增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率降低，D项正

确。

5.(2021•浙江10月选考，T⑵在一定条件下，可逆反响X(g)+2Y(g)2Z(g)AH=

-wkJ-mor1,到达化学平衡时，以下说法一定正确的选项是()

A.反响放出akJ热量

B.X和Y的物质的量之比为1:2

C.反响物和生成物的浓度都不再发生变化

D.X的正反响速率等于Z的逆反响速率

解析：选C。反响放出热量的多少与实际反响的物质的物质的量有关，并且放出akJ热

量时并不能说明到达化学平衡，故A错误；X和Y的物质的量之比为1：2,不能说明到达

化学平衡，故B错误；反响物和生成物的浓度都不再发生变化，说明到达了化学平衡，故C

正确；X的正反响速率等于Z的逆反响速率的一半时，说明到达化学平衡，故D错误。

6.对可逆反响4NH3(g)+5Ch(g)4NO(g)+6H2O(g),以下表达中正确的