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【步步高】2014屆高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第3講 化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版

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【步步高】2014屆高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第3講 化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版

第3講化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向考綱要求1.理解化學(xué)平衡常數(shù)的定義并能進(jìn)行簡單計(jì)算。2.了解化學(xué)反應(yīng)的方向與化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變的關(guān)系。3.掌握化學(xué)反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù),能夠利用化學(xué)反應(yīng)的焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)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),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),用符號(hào)K表示。2表達(dá)式對(duì)于反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),K(固體和純液體的濃度視為常數(shù),通常不計(jì)入平衡常數(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)。深度思考1對(duì)于給定反應(yīng),正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)一樣嗎?是什么關(guān)系?答案正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)不一樣,互為倒數(shù)關(guān)系。2化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,溫度升高,化學(xué)平衡常數(shù)是增大還是減少?答案溫度升高化學(xué)平衡常數(shù)的變化要視反應(yīng)而定,若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則溫度升高K值增大,反之則減小。3對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),化學(xué)計(jì)量數(shù)擴(kuò)大或縮小,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是否改變?是什么關(guān)系?轉(zhuǎn)化率是否相同?試舉例說明。答案對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),化學(xué)計(jì)量數(shù)不一樣,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式也就不一樣,但對(duì)應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相同。例如:(1)aA(g)bB(g)cC(g)K1(2)naA(g)nbB(g)ncC(g)K2K或K1無論(1)還是(2),A或B的轉(zhuǎn)化率是相同的。題組一化學(xué)平衡常數(shù)及其影響因素1溫度為t 時(shí),在體積為10 L的真空容器中通入1.00 mol氫氣和1.00 mol碘蒸氣,20 min后,反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得碘蒸氣的濃度為0.020 mol·L1。涉及的反應(yīng)可以用下面的兩個(gè)化學(xué)方程式表示:H2(g)I2(g)2HI(g)2H2(g)2I2(g)4HI(g)下列說法正確的是()A反應(yīng)速率用HI表示時(shí),v(HI)0.008 mol·L1·min1B兩個(gè)化學(xué)方程式的意義相同,但其平衡常數(shù)表達(dá)式不同,不過計(jì)算所得數(shù)值相同C氫氣在兩個(gè)反應(yīng)方程式中的轉(zhuǎn)化率不同D第二個(gè)反應(yīng)中,增大壓強(qiáng)平衡向生成HI的方向移動(dòng)答案A解析H2(g)I2(g)2HI(g)初始濃度(mol·L1) 0.100 0.100 0平衡濃度(mol·L1) 0.020 0.020 0.160轉(zhuǎn)化濃度(mol·L1) 0.080 0.080 0.160所以,v(HI)0.160 mol·L1÷20 min0.008 mol·L1·min1,A正確;K64,而KK6424 096,故選項(xiàng)B錯(cuò);兩個(gè)化學(xué)方程式表示的是一個(gè)反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),氫氣的濃度相同,故其轉(zhuǎn)化率相同,C錯(cuò);兩個(gè)反應(yīng)相同,只是表達(dá)形式不同,壓強(qiáng)的改變對(duì)平衡的移動(dòng)沒有影響,D錯(cuò)。2已知反應(yīng):CO(g)CuO(s)CO2(g)Cu(s)和反應(yīng):H2(g)CuO(s)Cu(s)H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2,該溫度下反應(yīng):CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是()A反應(yīng)的平衡常數(shù)K1B反應(yīng)的平衡常數(shù)KC對(duì)于反應(yīng),恒容時(shí),溫度升高,H2濃度減小,則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礑對(duì)于反應(yīng),恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),H2濃度一定減小答案B解析在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí),純固體不能表示在平衡常數(shù)表達(dá)式中,A錯(cuò)誤;由于反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng),因此平衡常數(shù)K,B正確;反應(yīng)中,溫度升高,H2濃度減小,則平衡左移,即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此H<0,C錯(cuò)誤;對(duì)于反應(yīng),在恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),如充入惰性氣體,則平衡不移動(dòng),H2的濃度不變,D錯(cuò)誤。題組二由化學(xué)平衡常數(shù)判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向3已知可逆反應(yīng):M(g)N(g)P(g)Q(g)H>0,請(qǐng)回答下列問題:(1)在某溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)1 mol·L1,c(N)2.4 mol·L1;達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為_;(2)若反應(yīng)溫度升高,M的轉(zhuǎn)化率_(填“增大”、“減小”或“不變”);(3)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)4 mol·L1,c(N)a mol·L1;達(dá)到平衡后,c(P)2 mol·L1,a_;(4)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度為c(M)c(N)b mol·L1,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為_。答案(1)25%(2)增大(3)6(4)41%解析(1)M(g)N(g)P(g)Q(g)始態(tài)mol·L1 1 2.4 0 0變化量mol·L1 1×60% 1×60%因此N的轉(zhuǎn)化率為×100%25%。(2)由于該反應(yīng)的H>0,即該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),因此升高溫度,平衡右移,M的轉(zhuǎn)化率增大。(3)根據(jù)(1)可求出各平衡濃度:c(M)0.4 mol·L1c(N)1.8 mol·L1c(P)0.6 mol·L1c(Q)0.6 mol·L1因此化學(xué)平衡常數(shù)K由于溫度不變,因此K不變,達(dá)到平衡后c(P)2 mol·L1c(Q)2 mol·L1c(M)2 mol·L1c(N)(a2)mol·L1K解得a6。(4)設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x,則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為c(M)b(1x)mol·L1c(N)b(1x)mol·L1c(P)bx mol·L1c(Q)bx mol·L1K解得x41%。4在體積為1 L的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g),化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:T/7008008501 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列問題:(1)升高溫度,化學(xué)平衡向_(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。(2)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_。Ac(CO2)c(CO)BK不變C容器中的壓強(qiáng)不變Dv正(H2)v正(CO2)Ec(H2)保持不變(3)若某溫度下,平衡濃度符合下列關(guān)系:c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O),此時(shí)的溫度為_;在此溫度下,若該容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O,則此時(shí)反應(yīng)所處的狀態(tài)為_(填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行中”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中”或“平衡狀態(tài)”)。答案(1)正反應(yīng)(2)E(3)850 向正反應(yīng)方向進(jìn)行中解析(1)由表格數(shù)據(jù)可得,隨著溫度升高,平衡常數(shù)增大,說明化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);(2)A項(xiàng),達(dá)到平衡時(shí)c(CO2)不一定等于c(CO),反之相等時(shí)也不一定處于平衡狀態(tài);B項(xiàng),溫度不變K不變,不正確;C項(xiàng),此反應(yīng)不論是否平衡,壓強(qiáng)均不改變,故不正確;D項(xiàng),v正(CO2)與v正(H2)表示的反應(yīng)方向一致,故不能判斷是否達(dá)到平衡;E項(xiàng),達(dá)到平衡時(shí),各種反應(yīng)物、生成物的濃度保持不變。(3)由c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O),則計(jì)算出K1.0,即此時(shí)溫度為850 ,此溫度下0.94<1.0,故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行中。借助平衡常數(shù)可以判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)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,反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系:Qc,稱為濃度商。Qc考點(diǎn)二有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算【思路梳理】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),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,達(dá)到平衡后,A的消耗量為mx,容器容積為V L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始(mol) a b 0 0變化(mol) mx nx px qx平衡(mol) amx bnx px qx則有:(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)。題組一有關(guān)轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率等的基本計(jì)算1在100 時(shí),把0.5 mol N2O4通入體積為5 L的真空密閉容器中,立即出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2 s時(shí),NO2的濃度為0.02 mol·L1。在60 s時(shí),體系已達(dá)平衡,此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍。下列說法正確的是()A前2 s以N2O4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.01 mol·L1·s1B在2 s時(shí)體系內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.1倍C在平衡時(shí)體系內(nèi)含N2O4 0.25 molD平衡時(shí),N2O4的轉(zhuǎn)化率為40%答案B解析N2O4和NO2之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:N2O4(g)2NO2(g)起始(mol) 0.5 0反應(yīng)(mol) 0.05 0.02×52s時(shí)(mol) 0.50.05 0.02×5v(N2O4)0.005 mol·L1·s1氣體總的物質(zhì)的量為05 mol0.05 mol0.02 mol·L1×5 L0.55 mol2 s時(shí)的壓強(qiáng)與開始時(shí)壓強(qiáng)之比為p2sp始0.550.51.11。60 s達(dá)到平衡時(shí),設(shè)有x mol N2O4反應(yīng)。則有N2O4(g)2NO2(g)起始(mol) 0.5 0反應(yīng)(mol) x 2x平衡(mol) 0.5x 2x平衡時(shí),氣體總的物質(zhì)的量為0.5 molx mol2x mol(0.5x)mol,所以有1.6,解得x0.3。平衡體系中含0.2 mol N2O4,N2O4的轉(zhuǎn)化率為×100 %60%。2某溫度下,H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常數(shù)K9/4,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:起始濃度甲乙丙c(H2)/mol·L10.0100.0200.020c(CO2)/mol·L10.0100.0100.020下列判斷不正確的是()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(CO2)是甲中的2倍,是0.012 mol·L1D反應(yīng)開始時(shí),丙中的反應(yīng)速率最快,甲中的反應(yīng)速率最慢答案C解析甲:H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)起始量/mol·L1 0.010 0.010 0 0變化量/mol·L1 x x x x平衡量/mol·L1 0.010x 0.010x x xKx2/(0.010x)29/4解得x0.006 0 mol·L1c(H2)0.010xc(CO2)0.004 0 mol·L1c(H2O)c(CO)0.006 0 mol·L1(H2)0.006 0 mol·L1/0.010 mol·L1×100%60%,又因乙組中H2的起始濃度大于甲組的,故乙組中的反應(yīng)相當(dāng)于在甲組平衡的基礎(chǔ)上再加入0.010 mol·L1的H2,使平衡又繼續(xù)正向移動(dòng),導(dǎo)致乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%,因此A項(xiàng)正確;丙可看作是2個(gè)甲合并而成的,又因H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)是平衡不受壓強(qiáng)影響的反應(yīng),故丙組達(dá)到平衡時(shí),物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變,僅各物質(zhì)的濃度是甲組達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)濃度的2倍,所以B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于甲、乙、丙組中,丙中各物質(zhì)的濃度最大,甲中各物質(zhì)的濃度最小,所以丙反應(yīng)速率最快,甲反應(yīng)速率最慢,故D項(xiàng)正確。題組二綜合應(yīng)用3煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。已知CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:溫度/4005008301 000平衡常數(shù)K10910.6試回答下列問題:(1)上述反應(yīng)的正反應(yīng)是_反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)某溫度下,上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持容器體積不變升高溫度,正反應(yīng)速率_(填“增大”、“減小”或“不變”),容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(3)830 時(shí),在恒容反應(yīng)器中發(fā)生上述反應(yīng),按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物,其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有_(選填字母)投料ABCDn(CO2)/mol3101n(H2)/mol2101n(CO)/mol1230.5n(H2O)/mol5232(4)在830 時(shí),在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率是_。答案(1)放熱(2)增大增大(3)BC(4)60%解析(1)由表格可知,升溫,化學(xué)平衡常數(shù)減小,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大;容器體積不變的情況下,升高溫度,則容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)增大。(3)830 時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)為1,即若n(CO2)×n(H2)<n(CO)×n(H2O),則反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,符合此要求的是B、C。(4)830 時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)為1,CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)起始濃度(mol·L1) 2 3 0 0轉(zhuǎn)化濃度(mol·L1) x x x x平衡濃度(mol·L1) 2x 3x x x平衡常數(shù)K1,解得x1.2,則CO的轉(zhuǎn)化率×100%60%。4在一固定容積的密閉容器中,保持一定溫度,在一定條件下進(jìn)行反應(yīng):A(g)2B(g)3C(g),已知加入1 mol A和3 mol B且達(dá)到平衡后生成了a mol C,請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)平衡時(shí)C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)是_(用字母a表示)。(2)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2 mol A和6 mol B,達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量為_ mol(用字母a表示)。此時(shí)C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)_(填“增大”、“減少”或“不變”)。(3)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2 mol A和8 mol B,若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)不變,則還應(yīng)加入C_ mol。(4)在同一容器中加入n mol A和3n mol B,達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為m mol,若改變實(shí)驗(yàn)條件,可以使C的物質(zhì)的量在m mol2m mol之間變化,那么n與m的關(guān)系應(yīng)是_(用字母“m”、“n”表示)。答案(1)a/4(2)2a不變(3)6(4)n>2m/3解析(1)A(g)2B(g)3C(g)起始物質(zhì)的量 1 mol 3 mol 0轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量 a/3 mol 2a/3 mol a mol平衡物質(zhì)的量 (1a/3) mol (32a/3) mol a mol依題意得:C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)是a/4。(2)C的體積分?jǐn)?shù)不變,物質(zhì)的量是原來的2倍。(3)只需滿足將C轉(zhuǎn)化為A和B后滿足n(A)n(B)13即可。(4)若C的物質(zhì)的量為m mol時(shí),求得:n>m/3;若C的物質(zhì)的量為2m mol時(shí),求得:n>2m/3;綜合兩種情況,n與m的關(guān)系應(yīng)是n>2m/3??键c(diǎn)三化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1自發(fā)過程(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)行的過程。(2)特點(diǎn)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)。在密閉條件下,體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。2自發(fā)反應(yīng)在一定條件下無需外界幫助就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。3判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)(1)焓變與反應(yīng)方向研究表明,對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言,絕大多數(shù)放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行,且反應(yīng)放出的熱量越多,體系能量降低得也越多,反應(yīng)越完全。可見,反應(yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一。(2)熵變與反應(yīng)方向研究表明,除了熱效應(yīng)外,決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一個(gè)因素是體系的混亂度。大多數(shù)自發(fā)反應(yīng)有趨向于體系混亂度增大的傾向。熵和熵變的含義a熵的含義熵是衡量一個(gè)體系混亂度的物理量。用符號(hào)S表示。同一條件下,不同物質(zhì)有不同的熵值,同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同,一般規(guī)律是S(g)>S(l)>S(s)。b熵變的含義熵變是反應(yīng)前后體系熵的變化,用S表示,化學(xué)反應(yīng)的S越大,越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。(3)綜合判斷反應(yīng)方向的依據(jù)HTS<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。HTS0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。HTS>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。深度思考能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生嗎?答案不一定,化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì),并不能說明在該條件下反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生,還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢問題。題組一焓變與自發(fā)反應(yīng)1實(shí)驗(yàn)證明,多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對(duì)此說法的理解正確的是()A所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的B所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的C焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素D焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù)答案C題組二熵變與自發(fā)反應(yīng)2下列過程屬于熵增加的是()A一定條件下,水由氣態(tài)變成液態(tài)B高溫高壓條件下使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石C4NO2(g)O2(g)=2N2O5 (g)D散落的火柴的無序排列答案D3下列反應(yīng)中,熵顯著增加的反應(yīng)是()ACO(g)2H2(g)=CH3OH(g)BCaCO32HCl=CaCl2H2OCO2CC(s)O2(g)=CO2(g)D2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)答案B解析反應(yīng)中若生成氣體或氣體的量增加,都會(huì)使混亂度增加,熵增加。4碳銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)的分解產(chǎn)生氨氣,對(duì)其說法中正確的是()A碳銨分解是因?yàn)樯梢讚]發(fā)的氣體,使體系的熵增大B碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量C碳銨分解是吸熱反應(yīng),根據(jù)能量判斷能自發(fā)分解D碳酸鹽都不穩(wěn)定,都能自發(fā)分解答案A題組三復(fù)合判據(jù)的應(yīng)用5下列組合中在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行的是()AH>0,S>0 BH<0,S<0CH>0,S<0 DH<0,S>0答案D6試判斷用于汽車凈化的一個(gè)反應(yīng)2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在298 K、100 kPa下能否自發(fā)進(jìn)行?已知:在298 K、100 kPa下該反應(yīng)的H113.0 kJ·mol1,S145.3 J·mol1·K1。答案可以自發(fā)進(jìn)行。解析HTS113.0 kJ·mol1298 K×(145.3 J·mol1·K1)×10369.7 kJ·mol1<0,可以自發(fā)進(jìn)行。7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0 ,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?已知:在0 、100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)焓變和熵變分別為H2 180.9 J·mol1,S6.61 J·mol1·K1。答案會(huì)自發(fā)變成灰錫,不能再繼續(xù)使用。解析HTS2 180.9 J·mol1×103298 K×(6.61 J·mol1·K1)×1030.21 kJ·mol1<0,自發(fā)進(jìn)行。焓判據(jù)和熵判據(jù)能作為反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的一般判據(jù),而由焓判據(jù)和熵判據(jù)組成的復(fù)合判據(jù)才是反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行的根本判據(jù):反應(yīng)是否自發(fā)與溫度有關(guān),一般低溫時(shí)焓變影響為主;高溫時(shí)熵變影響為主。根據(jù)HTS可準(zhǔn)確判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。1(2008·山東理綜,14)高溫下,某反應(yīng)達(dá)平衡,平衡常數(shù)K。恒容時(shí),溫度升高,H2濃度減小。下列說法正確的是()A該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),H2濃度一定減小C升高溫度,逆反應(yīng)速率減小D該反應(yīng)的化學(xué)方程式為COH2OCO2H2答案A解析由平衡常數(shù)K。溫度升高時(shí)H2濃度減小,說明在恒容時(shí)平衡正向移動(dòng),H>0,A正確;恒容時(shí)反應(yīng)CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g),在增大壓強(qiáng)時(shí)H2的濃度不變,升高溫度,v正和v逆都增大。2(2009·安徽理綜,11)汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下:NO(g)CO(g)N2(g)CO2(g)H373.4 kJ·mol1在恒容的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變某一條件,下列示意圖正確的是()答案C解析對(duì)于放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),K值減小,CO轉(zhuǎn)化率降低,A、B錯(cuò)誤;溫度不變,K值不變,C正確;增加N2的量,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),NO轉(zhuǎn)化率降低,D錯(cuò)誤。32012·福建理綜,23(5)在恒容絕熱(不與外界交換能量)條件下進(jìn)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(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得體系壓強(qiáng)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答案平衡常數(shù)隨溫度升高而變小(或其他合理答案)解析表中數(shù)據(jù)D為0,按表中數(shù)據(jù)投料,起始至平衡階段,反應(yīng)一定向正反應(yīng)方向進(jìn)行。又該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),體系壓強(qiáng)升高,說明正反應(yīng)一定是一個(gè)放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向左移動(dòng),即化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度升高而減小。4(2011·福建理綜,12)25 時(shí),在含有Pb2、Sn2的某溶液中,加入過量金屬錫(Sn),發(fā)生反應(yīng):Sn(s)Pb2(aq)Sn2(aq)Pb(s),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往平衡體系中加入金屬鉛后,c(Pb2)增大B往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2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)H>0D25 時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2.2答案D解析體系中有過量的錫且金屬活動(dòng)性:Sn>Pb,向平衡體系中加入鉛后,c(Pb2)不變,A錯(cuò)誤;加入少量Sn(NO3)2固體,c(Sn2)增大,平衡逆向移動(dòng),c(Pb2)增大,B錯(cuò)誤;升溫使c(Pb2)增大,說明平衡逆向移動(dòng),H<0,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),C錯(cuò)誤;由化學(xué)方程式和圖中數(shù)據(jù)得平衡常數(shù)K2.2,D正確。5(2011·海南,15)氯氣在298 K、100 kPa時(shí),在1 L水中可溶解0.09 mol,實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶于水的Cl2約有三分之一與水反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問題:(1)該反應(yīng)的離子方程式為_;(2)估算該反應(yīng)的平衡常數(shù)_(列式計(jì)算);(3)在上述平衡體系中加入少量NaOH固體,平衡將向_移動(dòng);(4)如果增大氯氣的壓強(qiáng),氯氣在水中的溶解度將_(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡將向_移動(dòng)。答案(1)Cl2H2OHClHClO(2)K0.015(3)正反應(yīng)方向(4)增大正反應(yīng)方向解析Cl2溶于水時(shí)與水反應(yīng),生成HClO和HCl,反應(yīng)的離子方程式為Cl2H2OHClHClO。(2)按1 L水中溶解0.09 mol Cl2進(jìn)行計(jì)算,有0.09 mol×0.03 mol Cl2參加反應(yīng):Cl2H2OHClHClO開始(mol) 0.09 0 0轉(zhuǎn)化(mol) 0.03 0.03 0.03平衡(mol) 0.06 0.03 0.03則平衡常數(shù)K0.015(3)加入少量NaOH固體,OH與H反應(yīng)生成H2O,OH與HClO反應(yīng)生成ClO和H2O,生成物的濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(4)增大Cl2的壓強(qiáng),Cl2在水中的溶解度增大,溶液中c(Cl2)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。62012·海南,15(1)(2)(4)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/7009008301 0001 200平衡常數(shù)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(dá)式K_,H_0(填“<”、“>”或“”);(2)830 時(shí),向一個(gè)5 L的密閉容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,如反應(yīng)初始6 s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)0.003 mol·L1·s1。則6 s時(shí)c(A)_mol·L1,C的物質(zhì)的量為_mol;若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后,達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_,如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1 mol氬氣,平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_;(4)1 200 時(shí)反應(yīng)C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常數(shù)的值為_。答案(1)<(2)0.0220.0980%80%(4)2.5解析(1)根據(jù)反應(yīng)A(g)B(g)C(g)D(g),可寫出平衡常數(shù)K,隨著溫度升高,K值減小,即升溫平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),H<0。(2)6 s內(nèi)消耗的A為0.003 mol·L1·s1×6 s×5 L0.09 mol,則此時(shí)A的物質(zhì)的量濃度為0.022 mol·L1;生成C的物質(zhì)的量與消耗A的物質(zhì)的量相等,均為0.09 mol。設(shè)平衡時(shí)參加反應(yīng)的A為x mol,則平衡時(shí)A、B、C、D的物質(zhì)的量分別為(0.20x)mol、(0.80x)mol、x mol、x mol,根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式和此時(shí)K1.0求得x0.16,即平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為80%;向該平衡體系中充入氬氣等稀有氣體,對(duì)該平衡無影響,即平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率依然為80%。72010·課標(biāo)全國卷,26(4)將0.23 mol SO2和0.11 mol氧氣放入容積為1 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)2SO2O22SO3,在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)到平衡,得到0.12 mol SO3,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K_。若溫度不變,再加入0.50 mol氧氣后重新達(dá)到平衡,則SO2的平衡濃度_(填“增大”“不變”或“減小”),氧氣的轉(zhuǎn)化率_(填“升高”“不變”或“降低”),SO3的體積分?jǐn)?shù)_(填“增大”“不變”或“減小”)。答案23.8 L·mol1減小降低減小解析2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H<0初始濃度/mol·L1 0.23 0.11 0變化濃度/mol·L1 0.12 0.06 0.12平衡濃度/mol·L1 0.11 0.05 0.12據(jù)此可計(jì)算出該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù):K23.8 L·mol1;保持溫度不變,向容器中再加入一定量的氧氣后,氧氣的濃度增大,轉(zhuǎn)化率降低,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,其平衡濃度減小,所得混合氣體中三氧化硫的體積分?jǐn)?shù)減小。因?yàn)槿趸蛟龃蟮臐舛茸畲笾禐?.11 mol·L1,而氧氣增大的濃度遠(yuǎn)大于該值,故三氧化硫的體積分?jǐn)?shù)減小了。82010·山東理綜,28(2)節(jié)選一定溫度下,向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g),發(fā)生反應(yīng)2HIH2I2,H2物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如右圖所示。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(dá)到平衡的時(shí)間d平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)答案64b解析2HI(g)H2(g)I2(g)初始: 1 mol·L1 0 0平衡: 0.8 mol·L1 0.1 mol·L1 0.1 mol·L1該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1相同溫度下,H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K64。92011·浙江理綜,27(1)某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)的測(cè)定。將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:溫度/15.020.025.030.035.0平衡總壓強(qiáng)/kPa5.78.312.017.124.0平衡氣體總濃度/mol·L12.4×1033.4×1034.8×1036.8×1039.4×103根據(jù)表中數(shù)據(jù),列式計(jì)算25.0 時(shí)的分解平衡常數(shù):_。取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中,在25.0 下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將_(填“增加”、“減少”或“不變”)。答案Kc2(NH3)·c(CO2)2·×(4.8×103 mol·L1)31.6×108 (mol·L1)3增加解析根據(jù)Kc2(NH3)·c(CO2)2·1.6×108 (mol·L1)3。由NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)正反應(yīng)氣體分子數(shù)增加,增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。1下列說法正確的是()A凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的,因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的B自發(fā)反應(yīng)的熵一定增大,非自發(fā)反應(yīng)的熵一定減小C常溫下,反應(yīng)C(s)CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的H>0D反應(yīng)2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的H>0答案C解析反應(yīng)的自發(fā)性是由熵變和焓變共同決定的。若H<0,S>0,則一定自發(fā),若H>0,S<0,則一定不能自發(fā),若H<0,S<0或H>0,S>0,反應(yīng)能否自發(fā),和溫度有關(guān),A、B錯(cuò)誤;C項(xiàng)中反應(yīng)的S>0,若H<0,則一定自發(fā),現(xiàn)常溫下不自發(fā),說明H>0,正確;D項(xiàng)中反應(yīng)的S<0,能自發(fā),說明H<0,錯(cuò)誤。2反應(yīng)Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g),700 時(shí)平衡常數(shù)為1.47,900 時(shí)平衡常數(shù)為2.15。下列說法正確的是()A升高溫度該反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小B該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為KC該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D增大CO2濃度,平衡常數(shù)增大答案C解析A項(xiàng),升溫,正、逆反應(yīng)速率均增大,不正確;B項(xiàng),該化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為;C項(xiàng),升溫,平衡常數(shù)增大,表明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故正確;D項(xiàng),增大反應(yīng)物濃度,平衡常數(shù)不變,故不正確。3加熱N2O5,依次發(fā)生的分解反應(yīng)為N2O5(g)N2O3(g)O2(g),N2O3(g)N2O(g)O2(g)。在容積為2 L的密閉容器中充入8 mol N2O5,加熱到t ,達(dá)到平衡狀態(tài)后O2為9 mol,N2O3為3.4 mol,則t 時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為()A10.7 B8.5 C9.6 D10.2答案B解析N2O5N2O3O2起始/mol 8 0 0平衡/mol 8x x x N2O3 N2O O2起始/mol x 0 0平衡/mol xy y y,則所以K()8.5,B正確。4在300 mL的密閉容器中,放入鎳粉并充入一定量的CO氣體,一定條件下發(fā)生反應(yīng):Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g),已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表:溫度/2580230平衡常數(shù)5×10421.9×105下列說法不正確的是()A上述生成Ni(CO)4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B25 時(shí)反應(yīng)Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常數(shù)為2×105C在80 時(shí),測(cè)得某時(shí)刻N(yùn)i(CO)4、CO的濃度均為0.5 mol·L1,則此時(shí)v正>v逆D80 達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得n(CO)0.3 mol,則Ni(CO)4的平衡濃度為2 mol·L1答案C解析溫度升高,平衡常數(shù)減小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A正確;Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)為題給反應(yīng)的逆反應(yīng),兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系,B正確;C項(xiàng)中該時(shí)刻Qc8>K,反應(yīng)逆向進(jìn)行,v逆>v正,C錯(cuò)誤;D項(xiàng)中CO的平衡濃度為1 mol·L1,由K2可計(jì)算出Ni(CO)4的平衡濃度為2 mol·L1。5已知可逆反應(yīng)X(g)2Y(g)Z(g)H<0,一定溫度下,在體積為2 L的密閉容器中加入4 mol Y和一定量的X后,X的濃度隨時(shí)間的變化情況如圖所示,則下列說法正確的是 ()Aa點(diǎn)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率B增大X的濃度,X的轉(zhuǎn)化率增大C容器中壓強(qiáng)恒定時(shí),不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)D保持溫度和密閉容器的容積不變,再充入1 mol X和2 mol Y,再次達(dá)到平衡時(shí)n(Z)/n(X)的值會(huì)變小答案A解析由圖像可知,a點(diǎn)尚未達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,A項(xiàng)正確;增大X的濃度,平衡正向移動(dòng),但根據(jù)平衡移動(dòng)原理可知X的轉(zhuǎn)化率減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng),由壓強(qiáng)不變可判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由題意,起始加入4 mol Y,由圖像可知起始時(shí)加入2 mol X,達(dá)到平衡后,再充入1 mol X和2 mol Y所達(dá)到的平衡相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),所以n(Z)/n(X)的值會(huì)變大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6一定溫度下,在容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g),部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中t2>t1)。反應(yīng)時(shí)間/minn(CO) /moln(H2O) /moln(CO2) /moln(H2) /mol01.200.6000t10.80t20.20下列說法正確的是()A反應(yīng)在t1 min內(nèi)的反應(yīng)速率為v(H2) mol·L1·min1B平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為66.67%C該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為1D其他條件不變,若起始時(shí)n(CO)0.60 mol,n(H2O)1.20 mol,則平衡時(shí)n(CO2)0.20 mol答案C解析根據(jù)化學(xué)方程式可知在t1 min內(nèi)生成0.40 mol H2,因此在t1 min內(nèi)的反應(yīng)速率為v(H2) mol·L1·min1,故A錯(cuò)誤;根據(jù)化學(xué)方程式可知t1、t2時(shí)刻均有n(CO)0.80 mol,n(H2O)0.20 mol,n(CO2)n(H2)0.40 mol,故表格中t1、t2時(shí)的數(shù)據(jù)均為平衡時(shí)的物質(zhì)的量。據(jù)此可求出CO的平衡轉(zhuǎn)化率為0.40 mol/1.2 mol×100%33.33%,故B錯(cuò)誤;由于該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng),將平衡時(shí)的物質(zhì)的量代入平衡常數(shù)表達(dá)式,可計(jì)算出反應(yīng)的平衡常數(shù)為1,C正確;根據(jù)平衡常數(shù)值可計(jì)算出D選項(xiàng)中平衡時(shí)n(CO2)0.40 mol,故D錯(cuò)誤。7用CO合成甲醇(CH3OH)的化學(xué)方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H<0,按照相同的物質(zhì)的量投料,測(cè)得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。下列說法正確的是 ()A溫度:T1>T2>T3B正反應(yīng)速率:v(a)>v(c)v(b)>v(d)C平衡常數(shù):K(a)>K(c)K(b)K(d)D平均摩爾質(zhì)量:M(a)<M(c)M(b)>M(d)答案C解析A項(xiàng),因?yàn)镠<0,溫度越高,CO的轉(zhuǎn)化率越小,所以T3>T2>T1,錯(cuò)誤;B項(xiàng),由于T3>T1,所以v(c)>v(a),由于p(b)>p(d),所以v(b)>v(d),錯(cuò)誤;C項(xiàng),平衡常數(shù)只受溫度影響,由于H<0,溫度越高,平衡常數(shù)越小,正確;D項(xiàng),升溫,平衡左移,M減小,M(a)>M(c),加壓,平衡右移,M增大,M(b)>M(d),錯(cuò)誤。8已知:3A(g)B(g)2C(g),在不同溫度和壓強(qiáng)時(shí)A的轉(zhuǎn)化率如表所示。由此可知,下列圖像正確的是()p1(MPa)p2(MPa)200 89.776.3600 83.871.6答案A解析由題表分析知,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),且p1>p2。選項(xiàng)A,減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),v逆>v正,A正確;其他條件不變時(shí),溫度高則反應(yīng)先達(dá)到平衡,B錯(cuò)誤;溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),C的百分含量增大,故C錯(cuò)誤;其他條件不變時(shí)升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,D錯(cuò)誤。9二氧化碳捕集、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化是當(dāng)今化學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。(1)用釕的配合物作催化劑,一定條件下可直接光催化分解CO2,發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)=2CO(g)O2(g),該反應(yīng)的H_0,S_0(選填“>”、“<”或“”),在低溫下,該反應(yīng)_(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。(2)CO2轉(zhuǎn)化途徑之一是利用太陽能或生物質(zhì)能分解水制H2,然后將H2與CO2轉(zhuǎn)化為甲醇或其他化學(xué)品。你認(rèn)為該方法需要解決的技術(shù)問題有_。a開發(fā)高效光催化劑b將光催化制取的氫氣從反應(yīng)體系中有效分離,并與CO2發(fā)生催化轉(zhuǎn)化c二氧化碳及水資源的供應(yīng)答案(1)>>不能(2)ab解析該反應(yīng)是分解反應(yīng),且CO燃燒時(shí)放熱,所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即H>0,因氣體的物質(zhì)的量增多,所以S>0。HTS<0時(shí),反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,所以在低溫下,該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。10活性炭可用于處理大氣污染物NO。在1 L密閉容器中加入NO和活性炭(無雜質(zhì)),生成氣體E和F。當(dāng)溫度分別在T1 和T2 時(shí),測(cè)得平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表: 物質(zhì)n/molT/活性炭NOEF初始2.0300.10000T12.0000.0400.0300.030T22.0050.0500.0250.025(1)請(qǐng)結(jié)合上表數(shù)據(jù),寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。(2)上述反應(yīng)在T1 時(shí)的平衡常數(shù)為K1,在T2 時(shí)的平衡常數(shù)為K2。計(jì)算K1_。根據(jù)上述信息判斷,T1和T2的關(guān)系是_。aT1>T2 bT1<T2c無法比較(3)在T1 下反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列措施不能改變NO的轉(zhuǎn)化率的是_(填序號(hào))。a增大c(NO) b增大壓強(qiáng)c升高溫度 d移去部分F答案(1)C2NON2CO2(2)9/16c(3)ab解析(1)由T1 、T2 時(shí),活性炭、NO物質(zhì)的量變化與E、F物質(zhì)的量變化關(guān)系可知化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1211,由此寫出化學(xué)方程式。(2)T1 時(shí),NO的平衡濃度為0.04 mol·L1,而CO2、N2的平衡濃度均為0.03 mol·L1,則K19/16(注意活性炭為固體)。由于無法判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),故無法判斷T1和T2的關(guān)系。(3)該反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),因此選擇ab。11在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g)H>0,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)隨時(shí)間(t)的變化曲線如圖所示。(1)該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_,若溫度升高,K值將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中,表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是_點(diǎn)。從起點(diǎn)開始首次達(dá)到平衡時(shí),以NO2表示的反應(yīng)速率為_。(3)25 min時(shí),加入了_(填加入物質(zhì)的化學(xué)式及加入的物質(zhì)的量),使平衡發(fā)生了移動(dòng)。(4)d點(diǎn)對(duì)應(yīng)NO2的物質(zhì)的量濃度_(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8 mol·L1,理由是_。答案(1)0.9增大(2)bd0.04 mol·L1·min1(3)0.8 mol NO2(4)小于假設(shè)平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8 mol·L1,則此時(shí)Qc1.28>K0.9,平衡要逆向移動(dòng),使二氧化氮的濃度降低,所以平衡時(shí)二氧化氮的濃度小于0.8 mol·L1解析(1)由題圖可知,平衡時(shí)c(NO2)0.6 mol·L1,c(N2O4)0.4 mol·L1,故該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K0.62/0.40.9;升溫,反應(yīng)正向進(jìn)行(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)),平衡常數(shù)增大。(2)由題圖知,a、b、c、d四點(diǎn)中只有b、d點(diǎn)處于平衡狀態(tài);v(NO2)(0.6 mol·L10.2 mol·L1)/10 min0.04 mol·L1·min1。(3)利用25 min后的物質(zhì)的濃度變化可知在25 min時(shí)加入了NO2,其加入的物質(zhì)的量(1.0 mol·L10.6 mol·L1)×2 L0.8 mol。(4)假設(shè)平衡時(shí)二氧化氮的濃度為0.8 mol·L1,則此時(shí)Qc1.28>K0.9,平衡要逆向移動(dòng),使二氧化氮的濃度降低,所以平衡時(shí)二氧化氮的濃度小于0.8 mol·L1。12在0.5 L的密閉容器中,一定量的氮?dú)馀c氫氣進(jìn)行如下反應(yīng):N2(g)3H2(g)2NH3(g)Ha kJ·mol1,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如下。溫度/200300400K1.00.860.5請(qǐng)回答下列問題。(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式:_,a_(填“大于”、“小于”或“等于”)0。(2)400 時(shí),2NH3(g)N2(g)3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為_,測(cè)得氨氣、氮?dú)狻錃獾奈镔|(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol時(shí),該反應(yīng)的v正(N2)_(填“大于”、“小于”或“等于”)v逆(N2)。答案(1)K小于(2)2大于解析(1)根據(jù)平衡常數(shù)的定義可寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K。由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,平衡常數(shù)減小,即平衡逆向移動(dòng),故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以a<0。(2)N2(g)3H2(g)2NH3(g)與2NH3(g)N2(g)3H2(g)的平衡常數(shù)互為倒數(shù),故400 時(shí)2NH3(g)N2(g)3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K1/0.52。當(dāng)氨氣、氮?dú)?、氫氣的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol、1 mol時(shí),三者的濃度分別為6 mol·L1、4 mol·L1、2 mol·L1,此時(shí)的濃度商Qc<K,所以平衡正向移動(dòng),v正(N2)>v逆(N2)。13甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料,合成甲醇的主要反應(yīng)為CO(g)2H2(g)CH3OH(g),反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。(1)

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本文(【步步高】2014屆高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第七章 第3講 化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版)為本站會(huì)員(沈***)主動(dòng)上傳,裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。 若此文所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng)(點(diǎn)擊聯(lián)系客服),我們立即給予刪除!

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