2018-2019學(xué)年高中新創(chuàng)新一輪復(fù)習(xí)化學(xué):第七章化學(xué)反_第1頁
2018-2019學(xué)年高中新創(chuàng)新一輪復(fù)習(xí)化學(xué):第七章化學(xué)反_第2頁
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文檔簡介

1、第七章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率說明:為與全國高考卷表述統(tǒng)一,平衡濃度統(tǒng)一由X表述為 cX第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度考點(diǎn)了 化學(xué)反應(yīng)的方向教材基礎(chǔ)一一自熱身1. 自發(fā)過程含義:在溫度和壓強(qiáng)一定的條件下,不借助光、電等外部力量就能自動進(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)。3. 熵與熵變(1) 熵是描述體系混亂度的物理量,符號為 So(2) 影響熵大小的因素。1相同條件下,物質(zhì)不同熵不同。2同一物質(zhì):S(g)S

2、(l)S(s)(3) 熵變AS =反應(yīng)產(chǎn)物的總熵一反應(yīng)物的總熵。4. 判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)(1) 焓判據(jù):放熱過程中體系能量降低,AH0,反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向。但有些熵減 的過程也能自發(fā)進(jìn)行,故只用熵變來判斷反應(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=AH T AS。A4 T AS0 反不應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,自發(fā)反應(yīng)總是向AH TAS0 的方向進(jìn)行,直至達(dá)到平衡狀態(tài)。HSAG反應(yīng)情況一+0任何溫度下均非自發(fā)進(jìn)行+低溫0、高溫0低溫時非自發(fā),高溫時自發(fā)低溫0低溫時自發(fā),高

3、溫時非自發(fā)注意AH - TAS 這個判據(jù)指出的是在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下反應(yīng)自動進(jìn)行的趨勢,即反應(yīng)發(fā)生的可能性,它并不能說明在該條件下可能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)能否實際發(fā)生,因為 反應(yīng)能否實際發(fā)生還涉及反應(yīng)速率問題。題點(diǎn)全練一一過高考1 下列反應(yīng)過程中,AH0 且AS0 的是()A.NH3(g) + HCI(g)=NH4CI(s)B.CaCO3(s)=CaO(s) + CO2(g)C.4AI(s) + 3O2(g)=2AI2O3(s)D.HCI(aq) + NaOH(aq)=NaCI(aq) + H2O(I)解析:選 B A 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:(NH4“

4、CO3(s)=NH4HCO3(s)+ NH3(g) AH = 74.9 kJ mo1。下列說法中正 確的是()A .該反應(yīng)中熵變小于 0,焓變大于 0B.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()A.2N2(g) + O2(g)=2N2O(g)AH= + 163 kJ mol11-1B.H2O2(I)=?O2(g)+H2O(I)AH= -98 kJ mol1-1C.

5、HgO(s)=Hg(I)+?O2(g)AH=+91 kJ mol1-1D.Ag(s)+?Cl2(g)=AgCI(s)AH=127 kJmol解析:選 B A 項,反應(yīng)是熵減的吸熱反應(yīng),AH0,ASV0,在任何溫度下都不能自 發(fā)進(jìn)行,錯誤;B 項,反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng), A4V0,AS 0,在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn) 行,正確;C 項,反應(yīng)是熵增的吸熱反應(yīng), A4 0,AS 0,在低溫下不能自發(fā)進(jìn)行,錯誤; D 項,反應(yīng)是熵減的放熱反應(yīng),AHV0,ASV0,在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行,錯誤。4.已知碳酸鈣的分解 CaCO3(s)=CaO(s) + CO2(g)AH1僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行;氯 酸鉀的分解2KC

6、IO3(S)=2KCI(S)+ 3O2(g)AH2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()-1-1A.AH1= -178.32 kJ molAH2=-78.3 kJ molB.AH1= +178.32 kJ mol1AH2=-78.3 kJ mol1C.zH1= 178.32 kJ mol1解析:選 B 當(dāng) AH T AS 0,當(dāng)AH 0 時反 應(yīng)須在高溫下才能自發(fā)進(jìn)行,當(dāng)AH 0 時反應(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,它會不會變成灰錫而不能再繼續(xù)使用

7、已知:在 0C、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AH = 2 180.9111J mol、AS= 6.61 J mol K 。1311解析:AH TAS= 2.180 9 kJ mol 273 KX( 6.61X10 kJ mol K 戶0.38 kJ mol1反應(yīng)物和生成物的會fitc即反應(yīng)物與生版物的換廣齢 沖 L 量,輸質(zhì)的量菠度、質(zhì)童#廉,怵稅介數(shù)尋保持不變 螯件改變+平衡狀態(tài)可能改孌*新峯杵下建立新的乎 芒 L 衡狀態(tài)知能深化一一掃盲點(diǎn)1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判定如對密閉容器中的可逆反應(yīng):mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)是否達(dá)到平衡可以歸納如

8、下表( (用“平衡”或“不一定”填表)化學(xué)反應(yīng)mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)是否平衡混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定正、逆反應(yīng)速率之間的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了 m mol A,同時也牛成了 mmol A平衡在單位時間內(nèi)消耗了n mol B,同時也消耗了 pmol C平衡 v (A) : v (B) : v(C) : v (D) = m : n : p : q不一定在單位時間內(nèi)生成了n mol B,同時也消耗了 qmol D不一定壓強(qiáng)其他條件一疋、

9、總壓強(qiáng)一疋,且m+ n豐p+ q平衡其他條件一疋、總壓強(qiáng)一疋,且m+ n = p+ q不一定混合氣體的平均相對分子質(zhì)量平均相對分子質(zhì)量一疋,且m+ n豐p+ q平衡平均相對分子質(zhì)量一疋,且m+ n = p+ q不一定溫度任何化學(xué)反應(yīng)都隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時平衡氣體的密度密度一定不一定顏色對于有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng),反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變平衡化學(xué)鍵對同一物質(zhì)而言,斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成 的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。如反應(yīng)(g) +3H2(g)2NH3( (g),若有下列各項成立平衡a.斷裂 1 mol N = N 鍵的同時生成 1 mol N = N 鍵;b.斷裂 1

10、mol N = N 鍵的同時生成 3 mol H H 鍵;c.生成 1 mol N = N 鍵的同時生成 6 mol N H 鍵2.以下幾種情況不能作為可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志(1) 某一時刻,各物質(zhì)的濃度( (或物質(zhì)的量或分子數(shù)) )之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)。(2) 恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應(yīng),混合氣體的壓強(qiáng)或氣體的總物質(zhì)的量不隨時間變化,女口 2HI(g)l2( (g)+ H2( (g)。(3) 全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng),體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化而變化,如 2HI(g)12(g) + H2( (g)。(4) 全部是氣體參加的反應(yīng),恒容條件下體系的密度保持不變。對

11、點(diǎn)練(2018 岳陽模擬) )在恒溫、容積為 2 L 的密閉容器中加入 1 mol CO2和 3 mol H2,發(fā)生 如下反應(yīng):CO2(g) + 3H2( (g)CHaOH(g) + H2O(g) AH v 0??烧J(rèn)定該可逆反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( () )A.容器中 CO2、出、CH3OH、H2O 的物質(zhì)的量之比為 1 : 3 : 1 : 1B. v正(CO2)= 3v逆(H2)C .容器內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變D .容器中 CO2、H2、CH3OH、H2O 的物質(zhì)的量濃度都相等解析:選 C 因為反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不等,所以相對分子質(zhì)量隨著反應(yīng)進(jìn)行而改變,當(dāng)平均

12、相對分子質(zhì)量不變時,反應(yīng)達(dá)到平衡。題點(diǎn)全練一一過高考題點(diǎn)一可逆反應(yīng)的特點(diǎn)1.反應(yīng) 2SO2+ 022SO3達(dá)到平衡后,再向反應(yīng)容器中充入含氧的同位素188O 的氧氣,經(jīng)過一段時間后,188O 原子存在于( () )A. O2B. SO2C. O2和 SO2D. O2、SO2和 SO3答案:D2. 將 0.2 mol L71的 KI 溶液和 0.1 mol L一1Fe2( (SOj3溶液等體積混合后,取混合液分別完成下列實驗,能說明溶液中存在化學(xué)平衡“2Fe3+ + 2I2Fe2+ + I?”的是()實驗編號實驗操作實驗現(xiàn)象滴入 KSCN 溶液溶液變紅色滴入 AgNO3溶液有黃色沉淀生成滴入 K

13、3Fe(CN)6溶液有藍(lán)色沉淀生成滴入淀粉溶液溶液變藍(lán)色A.和B.和 C .和 D.和解析:選 A 現(xiàn)象說明存在 Fe3+,現(xiàn)象說明有,現(xiàn)象說明有 Fe2+生成,現(xiàn) 象說明有*生成。但是 不能說明反應(yīng)為可逆反應(yīng)。規(guī)律方法(2) 二次電池的充、放電不是可逆反應(yīng)。(3) 可逆反應(yīng)不等同于可逆過程??赡孢^程包括物理變化和化學(xué)變化,而可逆反應(yīng)屬于 化學(xué)變化。(4) 一個可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是這個反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度。(5) 化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過改變條件而改變。題點(diǎn)二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷3. 下列說法正確的是( () )A .對反應(yīng) A(g) + B(g) C(g) + D(g),壓強(qiáng)不隨時

14、間而變,說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)B.對于 N02( (g)+ S02( (g)S03( (g)+ NO(g)反應(yīng),當(dāng)每消耗 1 mol SO3的同時生成 1 molNO2時,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C .對于 A(g) + B(g)2C(g) + D(g)反應(yīng),當(dāng)密度保持不變,在恒溫恒容或恒溫恒壓條件下,均不能作為達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志D .在 2 L 密閉容器內(nèi),800C時反應(yīng) 2N0(g) + 02(g)2N02(g)體系中,當(dāng)該容器內(nèi)顏色保持不變時能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)答案:D4.一定溫度下在容積恒定的密閉容器中,進(jìn)行如下可逆反應(yīng):A(s) + 2B(g) C(g) +D(g),下列敘述能表

15、明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( () )1混合氣體的密度不再變化時2容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再變化時3混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化時4B 的物質(zhì)的量濃度不再變化時5混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)6當(dāng) v正(B) = 2v逆(C)A .B.C .D .只有解析:選 A A 為固態(tài),反應(yīng)正向進(jìn)行時氣體質(zhì)量增大,逆向進(jìn)行時氣體質(zhì)量減小,(1)可逆反應(yīng)的概念強(qiáng)調(diào)相同條件”,女口 2 出 0電解點(diǎn)燃2H2f+ 02f不是可逆反應(yīng)。所以密度不變時平衡, 正確;該反應(yīng)前后氣體體積不變,所以壓強(qiáng)不變時不一定平衡,2錯誤;該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等,所以混合氣體的總物質(zhì)的量不變不一定平衡,錯誤;B 的濃度不變

16、,說明反應(yīng)平衡了,正確;混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài),說明氣體的質(zhì)量不變,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡,正確;v正(B) = 2v逆(C)時,說明正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡,正確。5在兩個恒容的密閉容器中進(jìn)行下列兩個可逆反應(yīng):(甲 )2NO2(g)2N0(g)+ O2(g),(乙)H2(g)+ 12(g)2HI(g)?,F(xiàn)有下列狀態(tài),將能證明上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的填入相應(yīng)表格:表明(甲)達(dá)到平衡表明(乙)達(dá)到平衡1反應(yīng)物的消耗速率與生成物的生成速率之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)2反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)3速率之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)4濃度之比等于系

17、數(shù)之比的狀態(tài)5百分含量之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)6混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)7混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)8混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)9體系溫度不再改變的狀態(tài)10壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)?反應(yīng)物的濃度不再改變的狀態(tài)?反應(yīng)物或生成物的百分含量不再改變的狀態(tài)答案:??題點(diǎn)三極值思想在化學(xué)平衡中的應(yīng)用6.可逆反應(yīng) N2+ 3H22NH3,在容積為 10 LN2和 3 mol H2,達(dá)平衡時,NH3的濃度不可能達(dá)到(一1A.0.1 mol L-解析:選 B 2 mol N2和 3 mol H2反應(yīng),假設(shè)反應(yīng)能夠進(jìn)行到底,則3 mol H2完全反應(yīng),生成 2 mol NH3,此時 NH3的濃度為

18、0.2 mol L 但由于是可逆反應(yīng),不能完全反應(yīng), 所以 NH3的濃度達(dá)不到 0.2 mol L 一 S7.在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):X2(g)+ Y2(g)2Z(g),已知 X2、丫丫2、Z 的起始濃度分別為 0.1 mol L一1、0.3 mol L一1 0.2 mol L一二在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)的濃度有可能是()的密閉容器中進(jìn)行,開始時加入2 mol)B. 0.2mol L-1iC.0.05 mol L-1D 0.15 mol L-1A.Z 為 0.3 mol L -C. X2為 0.2 mol L一1B.丫丫2一1D. Z 為 0.4 mol L-解析:選 A 此題可用

19、極端假設(shè)法確定各物質(zhì)的濃度范圍。假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行到底:X2( (g)+ Y2( (g)2Z(g)起始濃度(mol L1)0.10.30.2改變濃度(mol L1)0.10.1 0.2終態(tài)濃度(mol L1)00.2 0.4假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行到底:X2( (g)+ Y2( (g)起始濃度 (mol L1)0.10.30.2改變濃度 (mol L1)0.10.10.2終態(tài)濃度 (mol L1)0.20.40平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為1,1mol L 0vc(Z)v0.4 mol L-。教材基礎(chǔ)一一自熱身1 概念在一定溫度下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,生成物濃度幕之積與反應(yīng)物濃度幕 _之積的比值

20、是一個常數(shù),用符號K 表示。2. 表達(dá)式對于反應(yīng) aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g), K =:aC:b;(固體和純液體的濃度視為常數(shù),通常不計入平衡常數(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)。知能深化一一掃盲點(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)方程式書寫形式的關(guān)系1對于同一可逆反應(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=4。K逆2若化學(xué)方程式中的系數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小,盡管是同一反應(yīng),平衡常數(shù)

21、也會發(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。-1-10vc(X2)v0.2 mol L,0.2 mol !_vc(Y2)v0.4考點(diǎn)3化學(xué)平衡常數(shù)(2) 化學(xué)平衡常數(shù)與平衡移動的關(guān)系對于給定可逆反應(yīng),即使化學(xué)平衡發(fā)生移動,但只要溫度不變,平衡常數(shù)就不會改變, 利用此守恒可以計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。對點(diǎn)練1判斷下列說法的正誤( (正確的打“V”,錯誤的打(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)(

22、3)平衡常數(shù)發(fā)生變化,化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(4)化學(xué)平衡發(fā)生移動,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)X(2)XxV(5)X 2NH3N2+ 3H213NH3訓(xùn)2+訓(xùn)2KK2,K2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 大說明反應(yīng)進(jìn)行的程度大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率大;K 小說明反應(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

23、書寫原則確定出反應(yīng)物、生成物以及各物質(zhì)的系數(shù)。利用 K 判斷化學(xué)平衡狀態(tài)及反應(yīng)的方向?qū)τ诳赡娣磻?yīng) aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g),在一定溫度下的任意時刻,通過離子積“X”)2.對于N2+ 3H22NH3Ki(1)寫出K1 K2的表達(dá)式: K1=K2與K1的(或 Ka=答案:c NH3cH2 cN2c N2c H2c NH3K2=與 K 的相對大小來確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。ccC c:Dabc(A)c(B)子 vK 反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,v 正v 逆Q = K 反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài),v 正=v 逆K 反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,v 正 vv逆對點(diǎn)練3.在一定體積的密閉容器中,

24、進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):C02( (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:tC7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列問題:(1) 該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K =_。(2)_ 該反應(yīng)為反應(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)4H2) )= 5c(C0) c(H20),試判斷此時的溫度為 _ 。若 830C時,向容器中充入 1 mol CO、5 mol H2O,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”) )。(5)8

25、30C時,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( (填“向正反應(yīng)方向” “向逆反應(yīng)方向”或“不”) )。解析:根據(jù)化學(xué)方程式可寫出K=VC 汙鬻。K 值逐漸增大,說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。( (3)某溫度下,由 3c(CO2) c(H2)= 5c(CO) c(H2O)得出七 =3= 0.6= K, K 只與溫度有c CO2c H25關(guān),溫度一定則 K 為定值,查表知 K = 0.6 時對應(yīng)溫度是 700C。(4)只要溫度不變,K 數(shù)值就不變,故 830C條件下,K 的數(shù)值是數(shù)時,則平衡不移動。題點(diǎn)全練一一過高考題點(diǎn)一平衡常數(shù)的含義(2)分析表中數(shù)據(jù)可知,隨著溫

26、度的升高,1.0。( (5)830C時達(dá)到平衡,擴(kuò)大容器體積的瞬間,反應(yīng)物和生成物的濃度都減小相同的倍數(shù),據(jù)K= EC 貯器可知,濃度同時改變相同倍答案:(忙蓋需吸熱(4)等于( (5)不(3)700C1某溫度下 2 L 密閉容器中 3 種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時的物質(zhì)的量( (n)如表所示,F 列說法正確的是( () )XYW2研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時,涉及如下反應(yīng):2N02(g) + NaCI(s)NaNO3( (s) + CINO(g)Ki2NO(g) + Cl2(g) 2CINO(g) K2則 4NO2( (g) + 2NaCI(s) 2NaNO3(s) + 2N

27、O(g) + Cl2( (g)的平衡常數(shù) K =_ (用 Ki、K2表示) )。2 2 2c(CINO_,辱-K= CC4週dLK。C(NO2) )c (NO) )qCI2) )C(NO2) )K2KIK2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:化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度/c500800 2H2(g)+ CO(g)CH3OH(g)K12.50.15H2(g) + CO2(g)H2O(g) + CO(g)K21.02.503Hg)+ CO2(g)

28、CH3OH(g) + H2O(g)K3(1)據(jù)反應(yīng)與可推導(dǎo)出Ki、K2與 K3之間的關(guān)系,則 K3=_(用 Ki、K2表示) )。反應(yīng)的 AH_(填“或“ V”。)0一 一一-1(3)500C時測得反應(yīng)在某時刻H2( (g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(moI L )分別為 0.8、0.1、0.3、0.15,則此時 v正_v逆(填“” “=”或 “V”。)n(起始狀態(tài)) )/moI210n(平衡狀態(tài)) )/moI10.51.5B.其他條件不變,升高溫度,若W 的體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D 其他條件解析:選 B 由表知,X

29、、丫是反應(yīng)物,W 是生成物,且An(X) :An(Y) :An(W) = 2 : 1 : 3,33W ,反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是 KTcW, A 錯誤;升高溫度,c(X 用丫)說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,則此反應(yīng)的AHVO, B 正確;使用催化學(xué)方程式為 2X + Y若 W 的體積分?jǐn)?shù)減小,化劑,平衡常數(shù)不變,C 錯誤;混合氣體密度一直不變,不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡,誤。解析:答案:A.該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K=cCh汁根據(jù) K3=KIK2, 500C、800C時,反應(yīng)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AH0o(3)Qc= 05 03

30、v逆。0.8x0.1答案:心 K2(2)4 .在一個體積為 2 L 的真空密閉容器中加入 0.5 mol CaCO3,發(fā)生反應(yīng)CaCO3( (s)CaO(s) + CO2(g),測得二氧化碳的物質(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)過相同時間時 CO2的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。請按要求回答下列問題:(1) 該反應(yīng)正反應(yīng)為 _ 熱反應(yīng)( (填吸”或放”) ),溫度為 T5C時,該反應(yīng)耗時40 s 達(dá)到平衡,則 T5C時,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) )。a. 一定

31、向逆反應(yīng)方向移動b 在平衡移動時正反應(yīng)速率先增大后減小C. 一定向正反應(yīng)方向移動d.在平衡移動時逆反應(yīng)速率先減小后增大(3) 請說明隨溫度的升高,曲線B 向曲線 A 逼近的原因:(4) 保持溫度,體積不變,充入CO2氣體,則 CaCO3的質(zhì)量_, CaO 的質(zhì)量_, CO2的濃度_ (填“增大” “減小”或“不變”) )。(5) 在 T5C下,維持溫度和容器體積不變,向上述平衡體系中再充入0.5 mol N2,則最后平衡時容器中的 CaCO3的質(zhì)量為_ g。0.200,150.10,0.05rL兀匚 TiT溫嗖/r解析:(1)T5C時,c(CO2)= 0.20 mol L_, K = 0.20

32、。(2)K 值增大,平衡正向移動,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 N2, 平衡不移動,c(CO2)仍等于 0.20 mol L_1,其物質(zhì)的量為 0.4 mol,所以剩余 CaCO3的物質(zhì) 的量為 0.5 mol_ 0.4 mol= 0.1mol,其質(zhì)量為 10 g。答案:( (1)吸 0.2 (2)bc(3)隨著溫度升高,反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需要的時間變短增大 減小 不變( (5)10知能深化一一掃盲點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)的計算模板

33、1. 分析三個量:即起始量、變化量、平衡量。2. 明確三個關(guān)系:(1) 對于同一反應(yīng)物,起始量變化量=平衡量。(2) 對于同一生成物,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)計量數(shù)之比。3.- 計算方法三段式法化學(xué)平衡計算模式:對以下反應(yīng):mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),設(shè) A、B 起始物質(zhì)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)起始(mol) a b 0 0變化(mol) mx nx px qx2c(A)平=amolL1。3a(A=mxX100%,a(A):(B)=mx:mbaa b naa mxa+ b+ p+ q m n xp(

34、平=a + b+ (p+ q m n x p(始=a+ bM =a M A + b M B1=a+b+ p+ q m n x(g航) )??键c(diǎn)4有關(guān)化學(xué)平衡的計算的量(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。 $ (A)=x100%。平衡(mol) a mx b nx px qx|有關(guān)轉(zhuǎn)化率的計算及判斷典例 1羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中,將 CO 和 H2S 混合加熱并達(dá)到下列平衡:gL1)op昆)=叫嚴(yán)旦(CO(g) + H2S(g)COS(g) + H2(g) K = 0.1反應(yīng)前 CO 物

35、質(zhì)的量為 10 mol,平衡后 CO 物質(zhì)的量為 8 mol。下列說法正確的是()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 7 molD. CO 的平衡轉(zhuǎn)化率為 80%解析升高溫度,H2S 濃度增大,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,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,正反應(yīng)速率逐漸減小,逆反應(yīng)速率逐漸增大,當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速答案C有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的綜合應(yīng)用典例 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

36、可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:込Hj肌止L CH, H順式反式該反應(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)在一定溫度時為常數(shù),分別稱作正、逆反應(yīng)速率常數(shù)?;卮鹣铝袉栴}:容器的容積為 1 L ,列“三段式”進(jìn)行解題:CO(g) + H2S(g)COS(g) + H2(g)起始物質(zhì)的量1濃度(mol L )轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量濃度(mol L1)平衡物質(zhì)的量1濃度(mol L )10 a 002 2 2 28 a222化學(xué)平衡常數(shù)2X2K -c - 0.1,解得 a - 7,故 C 正確;CO 的平衡轉(zhuǎn)化率為8Xa2率相等時,反應(yīng)達(dá)到新的化學(xué)平衡狀態(tài),故B 不正

37、確;設(shè)反應(yīng)前 H2S 的物質(zhì)的量為 a mol,X100% = 20%,故 D 不正確。10 mol 8mol10 mol(1)已知:t1溫度下,k(正)=0.006 s1, k(逆)=0.002 s1,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值 K1=_ ;該反應(yīng)的活化能 Ea(正)小于 Ea(逆),則 AH_ 0(填“小于”“等于”或“大于”)。Of/s(2)t2溫度下,圖中能表示順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時間變化的曲線是_(填曲線編號),平衡常數(shù)值 K2=_ ;溫度 t2_tl(填“小于” “等于”或“大于”),判斷理由是_。1解析根據(jù) v(正)=k(正)c(順)、k(正)=0.006 s,則 v(正)=0.

38、006c(順),v(逆)=k(逆)c(反卜 k(逆) = 0.002 sS 貝 V v(逆)=0.002c(反),化學(xué)平衡狀態(tài)時正逆反應(yīng)速率相等,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),貝 UAH 小于零。(2)反應(yīng)開始時,c(順)的濃度大,單位時間的濃度變化大,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,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= 芽=3 因為& K2,0 3X 3放熱反應(yīng)升高溫度時平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以溫度t2大于 如答案(1)3 小于(2)B7大

39、于放熱反應(yīng)升高溫度時平衡向逆反應(yīng)方向移動3壓強(qiáng)平衡常數(shù)(Kp)的計算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)。計算技巧:第一步,根據(jù)“三段式”法計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));典例 3活性炭也可用于處理汽車尾氣中的NO,在 1 L 恒容密閉容器中加入 0.100 0 mol NO 和則 0.006c(順)=0.002c(反),2 反=0006=3;該反應(yīng)的活化能

40、Ea(正)小于 Ea(逆),說明第四步,根據(jù)平衡常數(shù)計算公式代入計算。例如,N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g),壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp=_P!NH_Op(N2)p3(H2。2.030 mol 固體活性炭,生成 A、B 兩種氣體,在不同溫度下測得平衡體系中各 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/MPa200C2.0000.040 00.030 00.030 03.93335C2.0050.050 00. 025 00.025 0p(1) 根據(jù)上表數(shù)據(jù),寫出容器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:判斷 p_ (用“”“或“=”填空) )3.93 MP

41、a。(2) 計算反應(yīng)體系在 200C時的平衡常數(shù) Kp=_(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓X體積分?jǐn)?shù)) )。解析(1)1 L 恒容密閉容器中加入 0.100 0 mol NO 和 2.030 mol 固體活性炭,生成 A、B 兩種氣體,從不同溫度下測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) :An(A) :An(B) = 1 : 2 : 1 : 1,所以可以推斷出生成的 A、B 兩種氣體 為N2和 CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 C + 2NO N2+ CO2。( (2)該反應(yīng)的平衡常數(shù) Kp=PN:pC2,容器的體積為 1 L,平衡分壓之比等于平衡

42、濃度之比,代入表中200C時的P NO數(shù)據(jù)計算得 Kp9。169答案(1)C + 2NON2+ CO2 (2)16題點(diǎn)全練一一過高考1 . (2018 遼寧省五校協(xié)作體聯(lián)考) )汽車發(fā)動機(jī)中生成 NO 的反應(yīng)為 N2( (g) +02(g)2NO(g) , TC時,K= 0.09。在 TC下往甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,分別投入 N2( (g)和 O2(g)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-1c(N2)/(mol L )0.460.460.921c(O2)/(mol L -)0.460.230.92A. 起始時,反應(yīng)速率:丙 甲乙B. 平衡時,c(NO

43、):甲=丙 乙C .平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率:甲 乙-1D 平衡時,甲中 c(N2)= 0.4 mol L解析:選 B 起始時,反應(yīng)物總濃度:丙 甲 乙,故起始時,反應(yīng)速率:丙 甲乙,A 項正確;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,則平衡時丙中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O2的初始濃度發(fā)生的反應(yīng),平衡逆向移動,所以平衡時乙中 NO 的濃度小于甲中 NO 的濃度,B 項錯誤;甲、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

44、衡時,N2的轉(zhuǎn)化率:甲 乙,C 項正確;TC時,K= 0.09,設(shè)甲中反應(yīng)平衡時消耗的N2的濃度為x mol L二二則有:N2(g) + O2(g)2NO(g)10.460.460 x x 2x0.46 x 0.46 x 2x瓷瓷%2= 0.09,解得 x = 0.06,所以平衡時甲中C(N2) )=0.4 mol L-1, D項正確。92.某溫度下,H2( (g)+ CO2(g)H20(g) + CO(g)的平衡常數(shù) K=該溫度下在甲、 乙、丙三個恒容密閉容器中,投入H2( (g)和 C02( (g),其起始濃度如表所示:物質(zhì)起始濃度甲乙丙c(H2)/(mol L1)0.0100.0200.

45、0201C(CO2)/(mol L -)0.0100.0100.020下列判斷不正確的是( () )A 平衡時,乙中 CO2的轉(zhuǎn)化率大于 60%B.平衡時,甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是 60%C. 平衡時,丙中C(CO2)是甲中的 2 倍,是 0.012 mol L1D .反應(yīng)開始時,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)平衡時甲中 CO2的轉(zhuǎn)化濃度為 x mol L二貝 yH2( (g) + C02( (g)H20(g) + CO(g)起始( (mol L ) 0.010 0.01000轉(zhuǎn)化(mol L1) x x x x平衡(mol L ) 0.010 x 0.010 xx

46、 xx29根據(jù)平衡常數(shù)得:x2= 9,解得 x= 0.006 ,(0.010 x) 41則甲中 CO2的轉(zhuǎn)化率為 吧6吧:1x100% = 60%,由于乙相對甲增大了C(H2),因0.01 mol L -八此 CO2的轉(zhuǎn)化率增大,A 項正確;丙與甲為等效平衡,轉(zhuǎn)化率相等,B 項正確;平衡時甲中C(CO2)=0.010 mol L1 0.006 mol L1= 0.004 mol L二 丙中 CO2的平衡濃度是甲中的 兩倍為 0.008 mol -L1, C 項錯誤;丙中反應(yīng)物濃度最大,反應(yīng)速率最快,甲中反應(yīng)物濃度 最小,反應(yīng)速率最慢,D 項正確。3.無色氣體 N2O4是- -種強(qiáng)氧化劑,為重要

47、的火箭推進(jìn)劑之一。N2O4與 NO2轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為 N2O4( (g)2NO2( (g) 出=+ 24.4 kJ mol1初始( (mol L )1轉(zhuǎn)化(mol L)平衡(mol L1)平衡常數(shù)K=-1上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率v正=k正p(N2O4),逆反應(yīng)速率 v逆=k逆p2(NO2),其中 k正、k逆為速率常數(shù),則 Kp為_(以 k正、k逆表示) )。若將一定量 204投入真空容器中恒溫恒壓分解( (溫度 298 K、壓強(qiáng) 100 kPa),已知該條件下 k正=4.8X10 鴛1,當(dāng) N2O4分解 10% 時,v正=_kPa- s。k正解析:平衡時,v正=v逆,k正p(N2O4) )=

48、 k逆p2(NO2), Kp為。若將一定量 N2O4投入k逆真空容器中恒溫恒壓分解( (溫度 298 K、壓強(qiáng) 100 kPa),已知該條件下 k正=4.8X佃嶋1,當(dāng)N2O4分解 10% 時,V正=4.8X104s1X100 kPaX3.9X106kPa s1k正c答案:3.9X106k逆規(guī)律方法有關(guān)化學(xué)平衡計算的三點(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)。利用卩混=m和 M =m計算時要注意 m總應(yīng)為氣體的質(zhì)量,V 應(yīng)為反應(yīng)容器的體Vn總積,n總應(yīng)為氣體的物質(zhì)的量。(3)起始濃度、平衡濃度不一定呈現(xiàn)化學(xué)計量

49、數(shù)之比,但物質(zhì)之間是按化學(xué)計量數(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)計量數(shù)之比,這是計算的關(guān)鍵。課時達(dá)標(biāo)檢測 課堂真題集訓(xùn) 一一明考向1. (2017 天津高考) )常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s) + 4CO(g)Ni(CO)4(g)。230C時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 2X105。已知:Ni(CO) )4的沸點(diǎn)為 42.2C,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段:將粗鎳與 CO 反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài) Ni(CO)4;第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來,加熱至 230C制得高純鎳。下列判斷正確的是( () )A增加 c(CO),平衡向正向移動,反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B 第一階段,在 3

50、0C和 50C兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50CC 第二階段,Ni(CO)4分解率較低D .該反應(yīng)達(dá)到平衡時,v生成Ni(CO)4 = 4v生成(CO)解析:選 B 增加 c(CO),平衡正向移動,但平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,A 項錯誤;第一階段,50C時,反應(yīng)速率較快且 Ni(CO)4為氣態(tài),能從反應(yīng)體 系中分離出來,B 項正確;相同溫度下,第二階段與第一階段的平衡常數(shù)互為倒數(shù), 則 230C時,第二階段的平衡常數(shù) K = 5X104,反應(yīng)進(jìn)行的程度大,故Ni(CO)4分解率較高,C 項錯誤;該反應(yīng)達(dá)到平衡時,4v生成Ni(CO)4 = v生成(CO) , D 項錯誤。3+2

51、. (2016 全國卷I節(jié)選) )元素鉻(Cr)在溶液中主要以 Cr (藍(lán)紫色) )、Cr(OH)4(綠色) )、 Cr2O;(橙紅色卜 CrO4(黃色) )等形式存在,Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體,回答下列 問題:CrO4和 Cr2O7在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下,初始濃度為1.0 mol -L1的 Na2CrO4溶液中 c(Cr2O?)隨 c(H+)的變化如圖所示。0,5口總 0.3貳 0.25 oj(1)用離子方程式表示 Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng) _molL1)離子SO2-SO2-NO3NO2Cl-146.87X11.5X101.2X103.4Xc/(mol)8.35X10-

52、60-4-5-3101寫出 NaCI02溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式 _ 。增加壓強(qiáng),NO 的轉(zhuǎn)化率_ (填“提高” “不變”或“降低”)。2隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的 pH 逐漸_ (填“增大”“不變”或“減小”)。3由實驗結(jié)果可知, 脫硫反應(yīng)速率 _ 脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了 S02和 NO 在煙氣中的初始濃度不同,還可能是 _。_】呂(pr/PEi)(2)在不同溫度下,NaCIO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和 NO 的平衡分壓 pe如圖所示。由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均_(填“增大” “不變”或“減小”)。反應(yīng) CIO2+

53、2SO22SO2+c的平衡常數(shù) K 表達(dá)式為 _解析:(1)分析表中數(shù)據(jù)可知,NaCIO?溶液脫硝過程中主要生成 C和 NO3,結(jié)合電 子守恒和元素守恒寫出離子方程式:4NO + 3CIO2+ 4OH_=4NO3+ 3C+ 2H2O。該反應(yīng)中只有 NO 是氣體,增加壓強(qiáng),有利于 NO 的吸收,NO 的轉(zhuǎn)化率提高。 由于吸收 SO2和 NO 過程中生成 H:溶液中 c(H+)不斷增大,溶液的 pH 逐漸減小。由表中數(shù)據(jù)可知,相同時間內(nèi),c(SO4)比C(NO3)增加得多,說明脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率,其原因除 了 SO2和 NO 在煙氣中的初始濃度不同外,還可能是NO 溶解度較低或脫硝反應(yīng)活

54、化能較高。由圖可知,溫度升高,SO2和 NO 的平衡分壓 Pe對應(yīng)的一 IgPe逐漸減小,說明 SO2和 NO 的平衡分壓 Pe逐漸增大,則脫硫、脫硝反應(yīng)逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)均減小。反應(yīng) CIO2答案: 4NO + 3CIO2+ 4OH =4NO3+ 3CI + 2 出 0 提高 減小4. (2015 全國卷I節(jié)選)Bodensteins 研究了下列反應(yīng):+ 2SO22SO:+ c的平衡常數(shù) K 的表達(dá)式為2 2- -K = fSO0-盤。大于NO 溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高(2)減小22-“扌 SO CCOiT/K2HI(g) H2(g) + b(g)t/min020406080120 x

55、(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1) 根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 的計算式為 _。2(2) 上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為 v正=k正x (HI),逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2) )x(12),其中 k正、k逆為速率常數(shù),則 k逆為_ (以 K 和 k正表示) )。若 k正=0.002 7 min 在 t=(3)由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正x(HI)和 v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的點(diǎn)分別為 _ (填字母) )。解析:( (1)由表中數(shù)據(jù)可知,無論是從正反應(yīng)方

56、向開始,還是從逆反應(yīng)方向開始,最終 x(HI)均為0.784,說明此時已達(dá)到了平衡狀態(tài)。設(shè)HI 的初始濃度為1 molLS 則:2HI(g)H2(g) + 以 g)初始濃度/(mol L1)10 0轉(zhuǎn)化濃度 /(mol L1)0.2160.1080.108平衡濃度 /(mol L1)0.7840.1080.108_C(H2)C(I2L0.108X0.108K=C2HI=0.7842。(2)建立平衡時,v正=v逆,即 k正x2(HI) = k逆x(H2) x(12), k逆= :、k正。由于該 X(H2)叫2 )2 2反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,故k逆=k正= 削 k正=。在 40 min 時,x(

57、HI)X( (H2)x(I2) )CH2)理2) )K=0.85,則 v正=0.002 7 min1X0.852 1.95X103min1(3)因 2HI(g)在 716 K 時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時間 t 的關(guān)系如下表:40 min 時,v正=i_min 。0,升高溫度,v正、v逆均增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動,HI 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,H2、I2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大。因此,反應(yīng)重新達(dá)到相應(yīng)的點(diǎn)分別應(yīng)為A 點(diǎn)和 E 點(diǎn)。答案:(1)0.1087842108k正3(2)1.95X103(3)AEH2( (g) + I2( (g)AH課下能力測評一1 關(guān)于平衡常數(shù),下

58、列說法不正確的是( () )查缺漏A 平衡常數(shù)不隨反應(yīng)物或生成物濃度的改變而改變B.平衡常數(shù)隨溫度的改變而改變C .平衡常數(shù)不隨壓強(qiáng)的改變而改變D .使用催化劑能使平衡常數(shù)增大解析:選 D 化學(xué)平衡常數(shù)只隨溫度的改變而改變。只要溫度不變,對同一可逆反應(yīng) 來說,K 值不變。2.反應(yīng) 2AB(g)=C(g) + 3D(g)在咼溫時能自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng)后體系中物質(zhì)的總能量升咼,則該反應(yīng)的AH、AS 應(yīng)為( () )A. AH0B.HV0, AS0,AS0D.H0, AS0。反應(yīng)后體系中物質(zhì)的總能量升咼,說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),AH0。3.下列說法錯誤的是( () )A .同一物質(zhì)在氣態(tài)時熵值最大,液態(tài)時次

59、之,而固態(tài)時熵值最小B. 硝酸銨溶于水吸熱,說明其溶于水不是自發(fā)的過程C.不借助外力能自發(fā)進(jìn)行的過程,其體系的能量趨向于從高能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍芰繝顟B(tài)D .由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù),更適合于所有的過程解析:選 B 雖然硝酸銨溶于水吸熱,但因為體系的熵值增大,故在常溫下也能自發(fā)進(jìn)行。4.(2018 州模擬) )在 1L 定容的密閉容器中,可以證明可逆反應(yīng)N2+ 3H22NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( () )A. c(N2) ): c(H2) : c(NH3)= 1 : 3 : 2B. 個 N 三 N 斷裂的同時,有 3 個 H H 生成C .其他條件不變時,混合氣體的密度不再改變D .

60、v正(N2) )= 2v逆(NH3) )解析:選 B c(N2) ): c(H2) ): c(NH3)= 1 : 3 : 2 等于化學(xué)方程式各物質(zhì)的計量數(shù)之比,但不能說明各物質(zhì)的濃度不變,不一定為平衡狀態(tài),A 錯誤;一個 N 三 N 斷裂的同時,有 3個 H H 生成,說明正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到了平衡,B 正確;混合氣體的密度p=m,質(zhì)量在反應(yīng)前后是守恒的,體積不變,密度始終不變,所以密度不變的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài),C 錯誤;v正(N2) )= 2v逆(NH3) )時,正、逆反應(yīng)速率不相等,未達(dá)到平衡狀態(tài),D錯誤。5.已知反應(yīng):CO(g) + CuO(s)CO2(g)+ Cu(s)和反應(yīng):H2(

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