高考化学一轮复习第七章化学反应速率与化学平衡第24讲化学平衡常数化学反应进行的方向讲义.pdf

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1、 第 24 讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向 考纲要求 1.了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。2.了解化学反应的方向与焓变和熵变的关系；能够利用焓变和熵变判断化学反应的方向。考点一 化学平衡常数 1化学平衡常数(1)定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，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，该常数就是该反应的化学平衡常数。(2)表达式：对于可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，化学平衡常数KcpCcqDcmAcnB。如在一定温度下，4 mol A 在 2 L 的密闭容器中分解：A(g)2B(g)C(g)，达到平衡时测得已有 50%的

2、A 分解成 B 和 C，则该反应的平衡常数为 4。(3)影响因素：K的大小与物质的浓度、压强等无关，只随温度的变化而变化。(4)意义：一定温度下，K值越大说明反应进行程度越大，反应物转化率也越大。一般认为，K105时，反应进行得就基本完全了。2平衡转化率 对于一般的化学反应：aAbBcCdD，达到平衡时反应物 A 的转化率为(A)A的初始浓度A的平衡浓度A的初始浓度100%c0AcAc0A100%c0(A)为 A 的初始浓度，c(A)为平衡时 A 的浓度。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)的平衡常数表达式为KcCOcH2cCcH2O。()(2)

3、可以用化学平衡常数定量描述化学反应的限度。()(3)对于 N2(g)3H2(g)2NH3(g)达到平衡，在温度不变、容积不变的密闭容器中充 入 N2，化学平衡常数不变。()(4)一 定 温 度 下，2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的K 50，那 么 该 温 度 下SO3(g)SO2(g)12O2(g)的K150。()答案：(1)(2)(3)(4)2(1)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？试举例说明。(2)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：(1)化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。若方程式中各物质

4、的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变，但意义不变。如 N2(g)3H2(g)K1K22NH3的K11K2，则12N2(g)32H2(g)NH3(g)的KK121 或 K1。(2)温度升高化学平衡常数的变化要视具体反应而定，若正反应是吸热反应，则温度升高K值增大，反之则减小。3对于 H2(g)I2(g)2HI(g)K1 2HI(g)H2(g)I2(g)K2 试分别写出平衡常数表达式，并判断其关系_。答案：K1c2HIcH2cI2，K2cH2cI2c2HI，K11K2 考向 1 化学平衡常数及其影响因素 (2016湖北黄冈高三质检)已知反应：CO(g)CuO(s)CO2(g

5、)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(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K1cCO2cCucCOcCuO B反应的平衡常数KK1K2 C对于反应，若恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应平衡常数也会减小 D对于反应，恒温恒容下，增大 H2浓度，平衡常数K一定会减小 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KK1K2，B 正确；反应中，温度升高，H2浓度减小，则平衡右移，生成物浓度增大

6、，因此K2会增大，C 错误；对于反应，在恒温恒容下，增大H2浓度，平衡会向左移动，但由于温度没有发生变化，平衡常数K不变，D 错误。答案 B 名师点拨 应用化学平衡常数时应注意的四个问题(1)化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。(2)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。(3)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作一个常数，而不计入平衡常数表达式中。(4)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。1(2016河北唐山开滦二中期中

7、)下列关于平衡常数K的说法中，正确的是()A在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值 B改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K C平衡常数K只与温度有关，与反应浓度、压强无关 D从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度 解析：选 C。A.化学平衡常数受温度影响，温度变化，化学平衡常数发生变化，错误；B.浓度不影响化学平衡常数，错误；C.平衡常数K只与温度有关，反应浓度、压强不影响化学平衡常数，正确；D.平衡常数越大，反应进行的程度越大，可逆程度越小，平衡常数K的大小可以推断一个反应进行的程度，错误。2(1)(2014高考北京卷节选)2NO(g)O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时

8、，分别测得 NO 的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图)。比较p1、p2的大小关系：_。随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是_。(2)(2014高考重庆卷节选)储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：。在某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，其起始浓度为a molL1，平衡时苯的浓度为b molL1，该反应的平衡常数K_。解析：(1)反应 2NO(g)O2(g)2NO2(g)的正反应为气体总分子数减小的反应，在 温度相同时，增大压强，平衡正向移动，NO 的平衡转化率增大，结合 NO 的平衡转化率与压强的变化曲线可知，p1p2。由图可知，压强

9、一定时，温度升高，NO 的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则该反应正向的 H0，所以随温度升高，该反应平衡常数减小。(2)达到平衡时，H2浓度为苯的 3 倍，即 H2浓度为 3b molL1，环己烷的浓度为(ab)molL1，反应的平衡常数为Kc苯c3H2c环己烷b 3b 3ab27b4ab。答案：(1)p10；由图示知 60 s 时该反应达到平衡，消耗 N2O4为 0.100 molL10.040 molL10.060 molL1，根据vct可知：v(N2O4)0.060 molL160 s0.001 0 molL1s1；求平衡常数可利用三段式：N2O4(g)2NO2(g)起始量(molL

10、1)0.100 0 转化量(molL1)0.060 0.120 平衡量(molL1)0.040 0.120 K1c2NO2cN2O40.1220.040.36。(2)100 时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)降低，说明平衡 N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故T100。由c(N2O4)以 0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经 10 s 又达到平衡，可知此时消耗 N2O4为 0.002 0 molL1s110 s0.020 molL1，由三段式：N2O4(g)2NO2(g)起始量(molL1)

11、0.040 0.120 转化量(molL1)0.020 0.040 平衡量(molL1)0.020 0.160 K2c2NO2cN2O40.16020.0201.28。(3)温度T时反应达到平衡后，将反应容器的容积减少一半，压强增大，平衡会向气体体积减小的方向移动，该反应的逆反应为气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动。答案(1)大于 0.001 0 0.36(2)a.大于 反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高 b平衡时，c(NO2)0.120 molL10.002 0 molL1s110 s20.160 molL1，c(N2O4)0.040 molL10.002 0 molL1

12、s110 s 0.020 molL1，K20.16020.0201.28(3)逆反应 对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动 名师点拨 化学平衡常数的三种应用 (1)利用化学平衡常数判断化学反应可能进行的程度，K值越大，反应进行的程度越大。(2)利 用 化 学 平 衡 常 数 判 断 化 学 平 衡 移 动 的 方 向，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：ccCcdDcaAcbBQc，称为浓度商。Qc v逆K 反应处于化学平衡状态，v正v逆K 反应向逆反应方向进行，v正v逆。(3)利用化学平衡常数随

13、温度的变化判断反应的热效应，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。3某温度下，某反应达平衡时平衡常数KcCOcH2OcCO2cH2。恒容时，温度升高，H2的浓度减小。下列说法正确的是()A该反应的焓变为正值 B恒温恒容下，增大压强，H2的浓度一定减小 C升高温度，逆反应速率减小 D该反应的化学方程式为 COH2OCO2H2 解析：选 A。由化学平衡常数的表达式可知该反应的方程式为 CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，温度升高，H2的浓度减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，H0，A项正确、D 项错误；恒温恒容下，因该反应为等体积反应，

14、故增大压强对该反应的平衡无影响，H2的浓度不变，B 项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，C 项错误。42014高考山东卷，29(1)(2)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1 H10()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2 H2”“1；平衡常数只是温度的函数，故由恒容条件改为恒压条件时平衡常数不变；要使平衡常数减小，平衡应逆向移动，因为反应()是放热反应，故应升高温度。答案：(1)K21K2(2)0.025 75%不变 升高温度 考向 3 有关化学平衡常数的综合计算 (2016安徽合肥高三模拟)

15、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表：t 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。(4)若 830 时，向容器中充入 1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K_1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。(5)830 时，

16、容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡_移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。(6)若 1 200 时，在某时刻平衡体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度分别为 2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1，则此时上述反应的平衡移动方向为_(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。解析(1)根据反应方程式 CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)可知，该反应的平衡常数表达式为KcCOcH2OcCO2cH2。(2)根据已知题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。(3)某温度下，各物质的平

17、衡浓度有如下关系 3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，根据平衡常数表达式KcCOcH2OcCO2cH2可知，K350.6，平衡常数只与温度有关，温度一定，平衡常数为定值，所以此时对应的温度为 700。(4)化学平衡常数只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，所以只要在 830 时条件下，平衡常数的数值都是 1.0。(5)830 达到平衡，扩大容器体积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，根据平衡常数表达式KcCOcH2OcCO2cH2可知，反应物和生成物同时改变相同的倍数，QcK，平衡不发生移动。(6)1 200 时QccCOcH2OcCO2cH2，将各物质的浓度代入可

18、得Qc4，而此温度下的平衡常数为 2.6，因为QcK，所以平衡向逆反应方向移动。答案(1)cCOcH2OcCO2cH2(2)吸热(3)700 (4)等于(5)不(6)逆反应方向 思维建模 化学平衡的计算(1)分析三个量：起始量、变化量、平衡量。(2)明确三个关系 对于同一反应物，起始量变化量平衡量。对于同一生成物，起始量变化量平衡量。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、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

19、)qD(g)起始量(mol)a b 0 0 变化量(mol)mx nx px qx 平衡量(mol)amx bnx px qx 则有：KpxVpqxVqamxVmbnxVn。5(教材改编题)(1)下列叙述中，不正确的是_。A某特定反应的平衡常数仅是温度的函数 B催化剂不能改变平衡常数的大小 C平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动达到新的平衡 D化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化(2)将固体 NH4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)；2HI(g)H2(g)I2(g)达到平衡时，c(H2)0.5 molL1，c(HI)4 molL1，则此温度下反

20、应的平衡常数为_，反应的平衡常数为_，相同温度下 H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数为_。解析：(1)化学平衡常数只受温度影响，与是否使用催化剂无关，A、B 选项均正确；平衡常数改变，则意味着温度必然改变，平衡必定移动，C 项正确；通过改变除温度之外的其他条件使平衡移动，则平衡常数不变，D 项不正确。(2)根据题干信息，可知平衡时：c(NH3)c(HI)2c(H2)4 molL1 0.5 molL125 molL1。由化学平衡常数的定义，则反应的平衡常数Kc(NH3)c(HI)5420。反应的平衡常数KcH2cI2c2HI0.5 molL10.5 molL14 molL12164，其逆

21、反应的平衡常数为 64。答案：(1)D(2)20 164 64 6(2016四川成都七中高三阶段性考试)汽车尾气里含有的 NO 气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)O2(g)高温2NO(g)H0 已知该反应在 2 404 时，平衡常数K6.4103。请回答下列问题。(1)该反应的平衡常数表达式为_。(2)该温度下，向 2 L 密闭容器中充入 N2 和 O2各 1 mol，平衡时，N2的转化率是_%(保留整数)。(3)该温度下，某时刻测得容器内 N2、O2、NO 的浓度分别为 2.5101molL1、4.0102molL1和 3.0103molL1，此时反应_(填“处

22、于化学平衡状态”“向正方向 进行”或“向逆方向进行”)，理由是_ _。(4)将 N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是_。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的 N2 和 O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量 NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中 NO 的体积分数_(填“变大”“变小”或“不变”)。解析：(2)N2(g)O2(g)高温2NO(g)起始 1 mol 1 mol 0 变化 x x 2x 平衡 1x 1x 2x，Kx2(1x)226.4103，x0.04 mol，转化率是4%。(3)Qc(3.0103)2(2.5101)(4

23、.0102)9.010464104，所以反应向正反应方向进行。(4)由于该反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，A 项正确；加入催化剂，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但催化剂不能使平衡发生移动，即 NO 的平衡浓度不变，B 项错误。由于升高温度，平衡正向移动，氮气的转化率提高，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，C 正确。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的 N2和 O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量 NO,由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，则建立的平衡与原平衡等效，此时平衡混合气中 NO 的体积分数不变。答案：(1)

24、Kc2NOcN2cO2(2)4(3)向正方向进行 310322.51014.0102S(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 HTS0，反应不能自发进行。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)能够自发进行的反应不一定都是放热反应。()(2)只有放热反应才能够自发进行。()(3)Na 与 H2O 的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行。(2015高考天津卷，3A)()(4)若一个反应的 H0，S0，该反应一定不能自发进行。()(5)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响。()(

25、6)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，但在一定条件下也可自发进行。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2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。考向 焓变、熵变及化学反应方向的关系(2016最新改编题)下列反应中，一定不能自发进行的是()A2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H78.03 kJmol S1 110 J(molK)BCO(g)=C(石墨，s)12O2(g)H110.5 kJm

26、ol S89.36 J/molK C4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJ/mol S280.1 J/molK DNH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H37.301 kJmol S184.05 J(molK)解析 根据 GHTS。当 H0 时，G0，S0，反应一定不能自发进行。答案 B 思维建模 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响 H S HTS 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

27、温为负；高温为正 低温时自发；高温时非自发 1已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1。下列说法中正确的是()A该反应中熵变小于 0，焓变大于 0 B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：D 2(2016江苏镇江调研)下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163 kJmol1 BAg(s)12Cl2(g)=AgCl(s)H127 kJmol1 CHgO(s)=Hg(l)12O2(

28、g)H91 kJmol1 DH2O2(l)=12O2(g)H2O(l)H98 kJmol1 解析：选 D。反应自发进行的前提条件是反应的 HTS0，S0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于 B 项，H0，S0，在较低温度下，HTS0，S0，若使反应自发进行，即 HTS0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于 D 项，H0，在任何温度下，HTS0，即在任何温度下反应均能自发进行。3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

29、灰锡的反应焓变和熵变分别为 H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K1。解析：HTS2 180.9 Jmol1103273 K(6.61 Jmol1K1)1030.38 kJmol10 D反应 2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自发进行，则该反应的 H0 则一定自发，若 H0，S0，则一定不能自发，若 H0，S0，S0，反应能否自发，和温度有关，A、B 错误；C 项中反应的 S0，若 H0，正确；D 项中反应的 S0，能自发，说明 HT2 项，依据三段式进行计算：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)始态molL1 1V 0 0 反应的量molL1 2

30、x x x 平衡molL1 1V2x x x Kx21V2x21，x13V，B 选项正确；TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0，右端升高温度平衡右移，生成气体TaI4，在左端降低温度反应逆向进行，生成纯净的TaS2(s)，循环利用的是 I2(g)，C、D 选项错误。5(2016安徽合肥调研)可逆反应 A(g)2B(g)3C(g)4D(g)H0，在恒容密闭容器中达到平衡后，改变某一条件，下列图像正确的是()应增大，A 错；增大压强平衡逆向移动，则 B 的转化率降低，B 错；催化剂不能使化学平衡发生移动，则 D 的产率不变，C 错；化学平衡常数只受温度影响，与反应物的量无关，D

31、正确。6O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的O为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：反应 O3O2O H0 平衡常数为K1；反应 OO32O2 H0 平衡常数为K2；总反应：2O33O2 H0 平衡常数为K。下列叙述正确的是()A降低温度，K减小 BKK1K2 C适当升温，可提高消毒效率 D压强增大，K2减小 cO2cOcO3、K2c2O2cOcO3、Kc3O2c2O3K1K2，错误；C 项，升温，反应右移，c(O)增大，提高消毒效率，正确；D 项，对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，错误。7(2015高考天津卷

32、)某温度下，在 2 L 的密闭容器中，加入 1 mol X(g)和 2 mol Y(g)发生反应：X(g)mY(g)3Z(g)。平衡时，X、Y、Z 的体积分数分别为 30%、60%、10%。在此平衡体系中加入 1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z 的体积分数不变。下列叙述不正确的是()Am2 B两次平衡的平衡常数相同 CX 与 Y 的平衡转化率之比为 11 D第二次平衡时，Z 的浓度为 0.4 molL1 数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m2。B.由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数不变。C.因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二者的平

33、衡转化率相等。D.该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为 4 mol，而平衡后 Z 的体积分数为 10%，平衡时 Z 的物质的量为4 mol10%0.4 mol，容器体积为 2 L，Z 的浓度为 0.2 molL1。8一定条件下，反应：6H2(g)2CO2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)的数据如下图所示。下列说法正确的是()A该反应的 H0 B达平衡时，v正(H2)v逆(CO2)Cb 点对应的平衡常数K值大于 c 点 Da 点对应的 H2的平衡转化率为 90%热反应，H0，错误；B 项，应为v正(H2)3v逆(CO2)；C 项，升温，平衡左移，b 点温度高，

34、其平衡常数小，错误；D 项，6H2(g)2CO2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)2 1 0 0 6x 2x x 3x 2x1100%60%x0.3 所以 H2的平衡转化率为6x2100%90%，正确。9 N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H0 T1温度下的部分实验数据为：ts 0 500 1 000 1 500 c(N2O5)molL 5.00 3.52 2.50 2.50 下列说法不正确的是()A500 s 内 N2O5分解速率为 2.96103 mol(Ls)BT1温度下的平衡常数为K1125,1 000 s 时转化率为 5

35、0%C其他条件不变时，T2温度下反应到 1 000 s 时测得 N2O5(g)浓度为 2.98 molL，则T1K3，则T1T3 平衡逆向移动了，逆向是放热反应，则降低温度平衡向放热反应方向移动，即T2T1，C 错误。10铁是最常见的金属之一，铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示：化学反应 平衡常数 温度 973 K 1 173 K Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)K1 1.47 2.15 Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)K2 2.38 1.67 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K3？完成下列填空：(1)反

36、应为_(填“吸热”或“放热”)反应。根据反应与可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系，则K3_(用K1、K2表示)。(2)973 K 时，若反应在一个容积为 2 L 的反应容器内 2 min 时达到平衡，有 3 mol 电子发生转移，则在 2 min 内v(CO2)_。若压缩容器的容积为原来的一半，平衡将_移动(填“向左”“向右”或“不”)，CO2的浓度将_(填“增大”“减小”或“不变”)。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有_。K1cCOcCO2，K2cH2cH2O，K3cCO2cH2cCOcH2O，所以K3K2K1。(2)当有 3 mol 电子转移时，参加反应的 CO2为 1.

37、5 mol，所以v(CO2)1.5 mol2 L2 min0.375 molL1min1；由于反应为等体积反应，压缩体积，平衡不移动，但 CO2浓度增大。973 K 时，K31.62,1 173 K 时，K30.78，反应为放热反应，所以降温，平衡右移，转化率及平衡常数均增大。答案：(1)吸热 K2K1(2)0.375 molL1min1 不 增大 降温 11已知：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)HQ，其平衡常数随温度变化如下 表所示：温度 400 500 850 平衡常数 9.94 9 1 请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_。该反应的Q_0(填“”或“”)。(

38、2)850 时在体积为 10 L 的反应器中，通入一定量的 CO 和 H2O(g)，发生上述反应，CO和 H2O(g)的物质的量浓度变化如图所示，则 04 min 时平均反应速率v(CO)_。(3)若在 500 时进行。且 CO、H2O(g)的起始浓度均为 0.020 molL1，该条件下，CO 的最大转化率为_。(4)若在 850 时进行，设起始时 CO 和 H2O(g)共为 1 mol，其中 H2O(g)的体积分数为x，平衡 时CO的 转 化 率 为y，试 推 导y随x变 化 的 函 数 关 系 式 为_。KcCO2cH2cCOcH2O。由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，平衡向逆反应

39、方向移动，因升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为放热反应。(2)由图像可知：CO 在 4 min内浓度减小了 0.20 molL10.08 molL10.12 molL1，则v(CO)0.12 molL14 min0.03 molL1min1。(3)500 时平衡常数为 9，设 CO 最多能转化x molL1，则 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始(molL1):0.02 0.02 0 0 转化(molL1):x x x x 平衡(molL1):0.02x 0.02x x x 则有x20.02x29，解得x0.015，则 CO 的最大转化率为0.0150.02100%75%。(

40、4)850 时平衡常数为 1，有 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始(mol):1x x 0 0 转化(mol):y(1x)y(1x)y(1x)y(1x)平衡(mol):1xyxy xyxy y(1x)y(1x)则有：y1xy1x1xyxyxyxy1，解得yx。答案：(1)KcCO2cH2cCOcH2O (2)0.03 molL1min1(3)75%(4)yx 12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 kJmol1.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

41、时间该容器内物质的量，得到数据如下表：时间 min 0 10 20 30 40 n(C8H10)mol 0.40 0.30 0.26 n2 n3 n(C8H8)mol 0.00 0.10 n1 0.16 0.16(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(

42、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”)。(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_。1min1。(2)C8H10(g)C8H8(g)H2(g)起始 molL1 0.20 0 0 转化 molL1 0.08 0.08 0.08 平衡 molL1 0.12 0.08 0.08 K0.080.080.12475。(3)C8H8(g)H2(g)C8H10(g)起始 mol 0.40 0.40 0 某时刻 mol

43、0.40 x 0.40 x x 125 kJmol1x30 kJ x0.24 mol(H2)0.24 mol0.4 mol100%60%Q0.2420.400.2420.400.2427541K，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，扩大了容器的容积，相当于对反应体系减小压强，平衡右移，转化率增大。答案：(1)0.003 5 molL1min1(2)475 或 0.053(3)60%是(4)大于(5)越大 随着水蒸气的加入，扩大了容器的容积，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 13在 1.0

44、L 密闭容器中放入 0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJmol1 反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间th 0 1 2 4 8 16 20 25 30 总压强 p100 kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 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

45、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 浓度与反应时间的数据，计算：a_。反应时间th 0 4 8 16 c(A)(molL1)0.10 a 0.026 0.006 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(A)0.10 mol(0.10pp00.10)mol0.10(2pp0)mol；根据表中的数据，可知 a0.10(27.31100 kPa4.91100 kPa)molL10.051 molL1，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 0.50.026 molL10.013 molL1。答案：(1)升高温度、降低压强、分离出生成物(2)(pp01)100%94.1%A(g)B(g)C(g)起始浓度/molL1 0.10 0 0 转化浓度/molL1 0.1094.1%0.1094.1%0.1094.1%平衡浓度/molL1 0.10(194.1%)0.1094.1%0.1094.1%K0.09420.005 91.5(3)0.10pp0 0.10(2pp0)0.051 达到平衡前每间隔 4 h，c(A)减少约一半 0.013