2012高考化学考点自纠课件：第七章 第二讲 化学平衡.ppt

1、第2讲 化学平衡1了解化学反应的可逆性。2了解化学平衡建立的过程。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。3理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识其一般规律。4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。1可逆反应(1)可逆反应：在条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。用_表示。在一定条件下几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性，但有些反应的逆反应进行程度太小而忽略，把几乎完全进行的反应叫做不可逆反应。如：AgCl=AgCl(2)可逆反应的特点：，即有一定的限度。(3)可逆反应进行程度的描述方法转化率、产率

2、。反应物的转化率反应物的转化量/该反应物起始量100%。产物的产率产物的实际量/该产物的理论量100%。一、化学平衡相同反应不能进行到底2化学平衡状态及特征(1)化学平衡的建立：如果把某一可逆反应的反应物装入一密闭容器中反应反应开始时：v正，v逆。反应进行时，反应物浓度逐渐减小，v正逐渐；生成物浓度逐渐增大，v逆逐渐。某一时刻v 正v逆反应混合物中各组分的浓度不再发生变化，达到平衡状态。大小减小增大(2)化学平衡状态：一定条件下，当_时，反应混合物中各组分_保持不变，这时的状态就是给定条件下反应达到了限度，对于_来说叫做化学平衡。(3)化学平衡状态的特征“逆”：化学平衡研究的对象是可逆反应，各

3、物质的转化率必小于1。“动”：达到平衡时，v(正)=v(逆)0，即化学平衡是_，正反应和逆反应仍在进行。正、逆反应速率相等质量可逆反应体系动态平衡“等”：是指_，这是化学平衡状态的本质特征。“定”：由于v正=v逆，平衡混合物中各组分的浓度及体积(或质量分数)保持不变。“变”：外界条件改变导致反应速率改变，原化学平衡被破坏，从而发生平衡移动直至建立新平衡。v(正)=v(逆)1化学平衡常数：化学平衡状态是在一定条件下可逆反应进行的最大限度。对于可逆反应aAbBcC dD，在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，_除以_为一个定值。我们把这个定值称为该反应的化学平衡常数，简称平衡

4、常数。表达式为：K。K值越大，表示正向反应进行得_；K值越小，表示反应进行得_。2化学平衡常数只与_有关系，与_没有关系。在使用平衡常数时应注明温度。_的浓度可视为定值，其浓度不列入平衡常数表达式中。二、化学平衡常数生成物浓度的幂的乘积反应物浓度的幂的乘积越完全越不完全温度反应物以及生成物的浓度固体、纯液体和水1浓度：在其他条件不变时，_或_，平衡正向移动；_或_，平衡逆向移动。2压强：对于_的可逆反应，在其他条件不变时，增大压强，平衡向_的方向移动；减小压强，平衡向_的方向移动。对于_的可逆反应，在其他条件不变时，增大或减少压强，平衡不移动。3温度：在其他条件不变时，升高温度，平衡向_方向移

5、动；降低温度，平衡向_方向移动。三、影响平衡移动的外界条件反应物浓度增大生成物浓度减小反应物浓度减小生成物浓度增大气体分子数不等体积减小体积增大气体分子数相等吸热放热4平衡移动原理(勒夏特列原理)概念：如果改变影响化学平衡的_条件(如：_等)，平衡就会向着能够_的方向移动。一个浓度、压强或温度减弱这种改变1自发反应在一定条件下无需_就能_的反应，我们称之为自发反应。许多化学反应的正反应能自发进行，而其逆反应无法自发进行。2化学反应方向的判断依据(1)许多自发过程，无论是物理过程还是化学过程，都有由能量_状态向能量_状态转化的倾向。研究表明，对于化学反应而言，绝大多数_反应都能自发进行，且反应放

6、出的热量越多，体系能量_得也越多，反应越完全。然而，并非所有自发进行的化学反应都是放热的。四、化学反应进行的方向外界帮助自动进行较高较低放热降低(2)大多数自发反应有趋向于_的倾向。衡量一个_的物理量叫做熵。用符号S表示。体系中微粒之间_的程度越大，体系的熵_。反应前后体系_叫做反应的熵变，可用S表示。(3)S0，发生变化后体系混乱度增大；S0，发生变化后体系混乱度_。(4)反应的_是制约化学反应能否自发进行的因素之一，除热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是_，也就是熵变。熵变和焓变是影响化学反应能否自发进行的因素但不是_因素。因此要判断化学反应能否自发进行要综合考虑这两个方面的因

7、素。体系混乱度增大体系混乱度无规则排列越大熵的变化减小焓变体系的混乱度唯一(5)有些条件下，判断反应能否自发进行除了要考虑焓变和熵变之外还要考虑_。当H0、S0、S0，反应能否自发进行要考虑_。温度温度1可逆反应N23H22NH3，若某一时刻v正(N2)v逆(NH3)此时反应是否达到平衡状态？3v正(N2)v逆(H2)呢？2某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？【提示】1.没有达到平衡，可逆反应达到平衡的本质是v正v逆，但正、逆反应速率必须是同一物质，前者没达平衡，后者达到平衡。2化学平衡发生移动的本质是条件的改变引

8、起v正、v逆变化，且v正v逆。不一定移动，v正和v逆一定有变化且不相等。1本质标志v(正)v(逆)0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。2等价标志(1)全是气体参加的体积可变反应，体系的压强不随时间而变化。例如：N23H22NH3。(2)体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。达到化学平衡状态的标志(3)全是气体参加的体积可变反应，体系的平均相对分子质量不随时间变化。例如：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。(4)对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。(5)对于有颜色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜

9、色不再随时间而变化，如2NO2(g)N2O4(g)。(6)体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。【注意】以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡的标志：(1)恒温、恒容下的气体计量数不变反应，体系的压强或总物质的量不随时间而变化，如2HI(g)I2(g)H2(g)。(2)全是气体参加的体积不变反应，体系的平均相对分子质量不再随时间变化，如2HI(g)I2(g)H2(g)。(3)全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。H2(g)I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的标志是_。c(H2)c(I2)c(HI)时c(H2)c(I2)c(HI)112时c(H2)

10、、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变单位时间内生成n mol H2的同时生成2n mol HI单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol I2反应速率v(H2)v(I2)v(HI)一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂 温度和体积一定时，容器内压强不再变化 温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化【导航】此题从多个角度分析平衡态或不平衡态各种相关物理量的变化情况，有助于加深对平衡特点的理解。能否作为判断平衡的标志就看能否直接或间接的体现v正v逆或各物质的浓度及百分含量不变。【解析】浓度相等，不能说

11、明已达到平衡状态；浓度之比与平衡状态无必然联系；浓度不变，说明已达平衡。注意不要把浓度不变与、两种情况混淆；“生成n mol H2”指逆反应，“生成2n mol HI”指正反应，且v正v逆，正确；“生成n mol H2”、“生成n mol I2”都指逆反应，不能判断；无论是v正、v逆，用不同物质表示时，一定和化学计量数成正比，与是否达到平衡状态无关从微观角度表示v正v逆，正确；由于n(g)0，压强始终不改变；颜色不变，说明I2(g)浓度不变，可以判断；由于n(g)0，体积始终不变，且反应混合物总质量始终不变，密度不变，不能判断是否达到平衡；反应前后气体的物质的量、质量均不变，所以平均分子量始终

12、不变，不一定达到平衡状态。【答案】1对于恒温、恒容条件下的气体计量数可变反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。例如：常温、常压下的可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)2 mol 1 mol 0 mol 0 mol 0 mol 2 mol 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol上述三种配比，按方程式的计量关系均转化为反应物，则SO2均为2 mol，O2均为1 mol，三者建立的平衡状态完全相同等效平衡规律2对于恒温、恒容条件下的气体计量数不变反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一

13、半边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡是等效的。例如：H2(g)I2(g)2HI(g)1 mol 1 mol 0 mol 2 mol 2 mol 1 mol上述两种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反应物，两种情况下H2与I2(g)的物质的量比均为11，因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。3对于恒温、恒压条件下的可逆反应(体积可变反应或体积不变反应)如果按方程式中化学计算关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡状态是等效的。(2008年高考全国卷)在相同温度和压强下，对反应CO2(g)H2(g)CO(g

14、)H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：物质物质的量实验CO2H2COH2O甲a mola mol0 mol0 mol乙2a mola mol0 mol0 mol丙0 mol0 mola mola mol丁a mol0 mola mola mol上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是()A乙丁丙甲 B乙丁甲丙C丁乙丙甲D丁丙乙甲【导航】解答该题时先判断出甲和丙、乙和丁是等温等压下的等效平衡，然后结合平衡移动即可解答。【解析】结合已知及表中的信息知甲和丙、乙和丁分别属于同温同压下的等效平衡。比较甲、乙可知乙中CO2的加入量大于甲中CO2的加入

15、量，而H2的加入量二者相等，即乙相当于在甲的基础上又增加了a mol CO2，故平衡向正反应方向移动，因此所得CO的物质的量为乙甲。【答案】A1(1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物转化率也越大。可以说，化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。(2)可以利用平衡常数的值作标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如：对于可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：化学

16、平衡常数的应用Qc，Qc叫该反应的浓度商。2利用K可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。(1)已知在448 时，反应H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数K1为49，则该温度下反应2HI(g)H2(g)I2(g)的平衡常数K2为_；反应H2(g)I2(g)HI(g)的平衡常数K3为_。(2)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的关系如下表所示：t 7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：该反应的化学平衡常数表

17、达式为K_。该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。能判断该反应达到化学平衡状态的依据是()A容器中压强不变B混合气体中c(CO)不变Cv正(H2)v逆(H2O)Dc(CO2)c(CO)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。【导航】求平衡常数时，应依据平衡常数的意义。且注意平衡常数只受温度的影响，至于平衡状态的判断，除注意一般规律外，还要结合具体反应的特点。【解析】(1)K2，K3K1。(2)据平衡常数的定义即可写出K。升高温度，平衡常数增大。说明平衡向正反应方向移动，该反应正反应为吸热反应。因反应的n0，所以压强始终不变化，A错误；D

18、项没指明反应的方向，错误；B、C正确。当c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)时，K1，此时的温度由表中数据可知830。【答案】(1)7(2)吸热BC8301化学平衡的移动(1)概念：可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程。(2)移动过程影响化学平衡的因素(3)化学平衡移动与反应速率的关系v(正)v(逆)：平衡向正反应方向移动。v(正)=v(逆)：平衡不移动。v(正)v(逆)：平衡向逆反应方向移动。2勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件(如：浓度、温度或压强)，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。“减弱这种改变”的正确理解应当是：升高温度时，平衡向吸热方向移动；增加反应物浓度，

19、平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡向体积缩小的方向移动。平衡移动只能减弱这种改变，而不能完全抵消这种改变。勒夏特列原理适合任何平衡体系，但不适用于未达平衡的体系。3平衡移动会伴随着哪些变化(1)反应速率的变化(引起平衡移动的本质，但反应速率变化也可能使平衡不移动)，主要看v正与v逆是否相等，如果v正v逆，则平衡必然要发生移动。如v正、v逆同时改变，但始终保持相等，则平衡不移动。(2)浓度的变化：平衡移动会使浓度变化，但是浓度的变化不一定使平衡移动。(3)各组分百分含量的变化。(4)平均式量的变化。(5)颜色的变化(颜色变化，平衡不一定发生移动)(6)混合气体密度的变化。(7)转化率

20、的变化。(2008年高考宁夏理综)已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)1 mol/L，c(N)2.4 mol/L；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/L，c(N)a mol/L；达到平衡后，c(P)2 mol/L，a_；(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)c(N)b mol/L，达到平衡后，M的转化率为_。【导航】解答该题时可写出化学方程式，利用“c

21、(初)、c、c(平)”进行计算，同时还要利用温度不变、化学平衡常数不变来解题。【解析】(1)M(g)N(g)P(g)Q(g)起始浓度(mol/L)1 2.4 0 0浓度变化(mol/L)0.6 0.6 0.6 0.6平衡浓度(mol/L)0.4 1.8 0.6 0.6(N)100%25%。(2)该可逆反应正反应为吸热反应，升高温度平衡向吸热反应方向进行，所以M的转化率增大。(3)温度不变，平衡常数不变，所以根据(1)可求出平衡常数K0.5。M(g)N(g)P(g)Q(g)起始浓度(mol/L)4 a 0 0浓度变化(mol/L)2 2 2 2平衡浓度(mol/L)2 a2 2 2K0.5，a6

22、。(4)温度不变，平衡常数仍为0.5。M(g)N (g)P (g)Q(g)起始浓度(mol/L)b b 0 0浓度变化(mol/L)bbbb平衡浓度(mol/L)b(1)b(1)bbK0.5，41%。【答案】(1)25%(2)增大(3)6(4)41%1由能量判据知：放热过程(H0)常常是容易自发进行。2由熵判据知：许多熵增加的过程是自发的。3很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判断兼顾。由能量判据和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的反应过程。4过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。例如：金刚石

23、有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。能量判据和熵判据的应用5在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。例如：石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。6吸热的自发过程应为熵增加的过程，如冰的融化、硝酸铵溶于水等。能用能量判据判断下列过程的方向的是()A水总是自发地由高处往低处流B放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行C有序排列的火柴散落时成为无序排列D多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大【导航】体系存在着力图使自身能量最低，即从高能状态转变为低能状态的倾向能

24、量判据。【解析】A水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。B.吸热反应也可以自发进行，例如，在25 和1.01105Pa时，2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJ/mol，不难看出，上述反应是吸热反应，又是熵增的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。C.有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。D.扑克牌的无序排列也属于熵判据。【答案】A1(2009年安徽理综)汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)CO(g)N2(g)CO2(g)H373.4 kJmol1在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图

25、正确的是()【解析】H373.4 kJmol1，温度升高，平衡向逆反应方向移动，K减小，CO转化率降低，故A、B两项错；K只与温度有关，C项正确；D项增大N2的物质的量平衡左移，则NO转化率降低，所以D项错。【答案】C2(2009年广东单科)取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)H0反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是()【解析】B项，反应达平衡后，升高温度平衡左移，NO2%增大；D项，反应未达平衡，升高温度反应向右进行趋于平衡，NO2%

26、减小，达平衡后升高温度，平衡左移，NO2%增大，故选B、D。【答案】BD3(2009年全国理综)下图表示反应X(g)4Y(g)Z(g)H0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是()A第6 min后，反应就终止了BX的平衡转化率为85%C若升高温度，X的平衡转化率将大于85%D若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小【解析】A项，6 min时反应达到了平衡状态，但正、逆反应并未停止；B项，X的起始浓度为1.0 molL1，平衡时为0.15 molL1，浓度变化量为0.85 molL1，转化率为85%；C项，反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，X的转化率将小于85%；

27、D项，降温正、逆反应速率均减小，但逆反应速率减小的倍数大于正反应速率减小的倍数。【答案】B4(2009年北京理综)已知：H2(g)I2(g)2HI(g)HnBQ0，B、D错误；气体体积增大，若平衡不动，c(Y)应减小为一半，现c(Y)比一半大，即减压平衡向右移动，mn，A错，C对。【答案】C组分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH物质的量/mol1.001.990.010.528(2009年广东单科)甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH3(l)H2O(l)HCOOH(l)CH3OH(l)H0某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表：甲酸甲酯转

28、化率在温度T1下随反应时间(t)的变化见下图：(1)根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：反应时间范围/min05101520253035404550557580平均反应速率/(103molmin1)1.97.47.84.41.60.80.0请计算1520 min范围内甲酸甲酯的减少量为_mol，甲酸甲酯的平均反应速率为_molmin1(不要求写出计算过程)。(2)依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：_。(3)上述反应的平衡常数表达式为：K，则该反应在温度T1下的K值为_。(4)其他条件不变，仅改变温度为T2(T2大于T1)，画出温度T

29、2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。【解析】(1)15 min时甲酸甲酯转化率为6.7%,20 min时甲酸甲酯转化率为11.2%，则其减少量为：10011.2%1.006.7%0.045 mol。平均反应速率为：V 9103molmin1(2)由表中数据及(1)中计算出的1520 min的平均反应速率可知，反应前期反应速率增加，随着反应的进行反应速率增加更快，反应后期反应速率又减小。结合影响反应速率的因素可推测是反应中生成的甲酸具有催化作用。反应初期生成甲酸量少，催化效果不明显，反应速率较慢，随着生成甲酸量增多，催化效果显著，反应速率明显增大，到反应后期，浓度对反应速率的影响起

30、主导作用，使反应速率减小。(3)平衡时甲酸甲酯转化率为24.0%，则：HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH起始量1.00 1.99 0.01 0.52反应量0.24 0.240.240.24平衡量0.76 1.75 0.25 0.76则K0.14(4)升高温度，反应速率加快，达到平衡时间短；该反应是吸热反应，升高温度时平衡向正反应方向移动，故T2比T1温度下甲酸甲酯转化率要高；抓住这两点，则不难画出示意图。【答案】(1)0.0459.0103(2)该反应中甲酸具有催化作用。反应初期：虽然甲酸甲酯量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢；反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应

31、速率明显增大；反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零。(3)0.14(4)9(2009年全国理综)某温度时，在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如下表所示。(1)根据下表中数据，在下图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线：t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90(2)体系

32、中发生反应的化学方程式是_。(3)列式计算该反应在03 min时间内产物Z的平均反应速率：_；(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率等于_；(5)如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如下图所示)则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是：1_，2_，3_。【解析】(2)由表中数据可知X、Y、Z是以122的比例进行反应的，且9 min以后各物质的物质的量不发生变化也均不为零，说明该反应是可逆反应，且反应方程式为：X2Y 2Z。(3)v(Z)0.083 molL1min1。(4)(X)100%100%45%。(5)对比曲线1和表中数据可知：曲线

33、1达到平衡所用时间短(2 min)，且生成的Z较少，即相对原平衡来说是增大了反应速率且平衡向逆向移动，故曲线1改变的条件是升高了温度。对比曲线2和表中数据可知：曲线2达到平衡所用时间短(1 min)，但Z的量不变，即加快了反应速率但平衡没有移动，故曲线2改变的条件是加入了催化剂。对比曲线3和表中数据可知：曲线3达到平衡所用时间短(7 min)，且平衡时生成Z的量增多(0.95 mol)，即加快了反应速率且平衡向正向移动，故曲线3改变的条件是增大压强。【答案】(1)(2)X2Y 2Z(3)0.083 molL1min1(4)45%(5)升高温度 加入催化剂 增大压强10(2009年上海单科)铁和

34、铝是两种重要的金属，它们的单质以及化合物有着各自的性质。(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)该反应的平衡常数表达式为：K_。该温度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10 min后，生成了单质铁11.2 g，则10 min内CO的平均反应速率为_。(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：_；_。(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是_。(4)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：_

35、。欲使上述体系中Al3浓度增加，可加入的物质是_。【解析】(1)中书写表达式时固体不需写入。n(Fe)为0.2 mol，n(CO)为0.3 mol，v(CO)0.015 mol/(Lmin)。(2)这是一个等体积反应，不能从压强考虑，Fe、Fe2O3为固体，也不影响平衡，所以应从CO、CO2的浓度、反应速率去考虑。(3)铝热反应在常温下不反应，高温时瞬间反应。(4)Al(OH)3结合H2O中OH而呈酸性，也可认为是HAlO2 H2O，所以电离方程式也可写为Al(OH)3H2OAl(OH)4H；欲使Al3浓度增加，应先写出Al(OH)3的碱式电离方程式：Al(OH)3Al33OH，使平衡右移，可

36、加入酸性物质，如HCl、H2SO4等。【答案】(1)0.015 mol/(Lmin)(2)CO(或CO2)的生成速率与消耗速率相等CO(或CO2)的质量不再改变(合理即可)(3)b(4)Al(OH)3HAlO2H2O盐酸(合理即可)1(2009年山东济南月考)下列关于化学反应限度的说法中正确的是()A改变外界条件不能改变化学反应的限度B当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态C当某反应体系中气体的压强不再改变时，该反应一定达到反应限度D当某反应达到限度时，反应物和生成物的浓度一定相等【解析】A项，外界条件改变时，可能会改变反应的限度。C项，如反应H2(g)I2(g)2HI(g)，

37、在恒容条件下，压强一直不变，因此压强不变不能作为反应达到反应限度的标志。D项，反应达到限度时，反应物和生成物的浓度不再变化，并不一定相等。【答案】B2对可逆反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，下列叙述正确的是()A达到化学平衡时，4v正(O2)5v逆(NO)B若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态C达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D化学反应速率的关系是：2v正(NH3)3v正(H2O)【解析】化学平衡的实质是可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等，选项A正确；选项B表示的都是正反应速率，没有逆反应速

38、率，不正确；增大容积，反应物、生成物的浓度均减小，所以正、逆反应速率均减小，C不正确；在同一反应中，用不同物质所表示的同一化学反应的速率之比等于其化学方程式中的计量数之比，选项D错误。故选A。【答案】A3.对于达到平衡的可逆反应：X+YW+Z，其他条件不变时，在t时刻增大压强，正、逆反应速率(v)变化的情况如右图所示。下列对X、Y、Z、W四种物质状态的描述正确的是()AW、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体BX、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体CX、Y或W、Z中均只有一种为气体DX、Y均为气体，W、Z均为液体或固体【解析】由图可知t时刻增大压强，v正、v逆均增大，所以反应物、生成物中均有气体

39、，且平衡正向移动，所以该反应为正向气体体积减小的反应，故只有B项正确。【答案】B4在密闭容器中进行如下反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)。已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol/L、0.2 mol/L和0.2 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()AZ为0.3 mol/LBY2为0.4 mol/LCX2为0.2 mol/L DZ为0.4 mol/L【解析】A项，若Z为0.3 mol/L，则表明此时X2为0.05 mol/L，故可能；B项，Y2为0.4 mol/L，Z全部反应也不可能达到；C项，X2为0.2 mol/L，此时Z为0 mol，不可能；D项，

40、Z为0.4 mol/L，则Y为0 mol，不可能。【答案】A5已建立化学平衡的可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述中正确的是()生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂A BC D【解析】若通过增大某一反应物的用量引起平衡正移，可能会使生成物的含量降低，错误；只要平衡正向移动，则生成物的产量一定增加，正确；若通过增大一种反应物的浓度使平衡正移，这种反应物自身的转化率一般会降低，而另一反应物的转化率升高，所以均错误；平衡正移，则v正v逆，正确；加入催化剂，只会加快反应速率，而不会

41、引起平衡移动，故选B。【答案】B6(2008年高考广东卷)碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W(s)I2(g)T1T2WI2(g)H0(温度T1T2)。下列说法正确的是()A灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出W，W重新沉积到灯丝上B灯丝附近温度越高，WI2(g)的转化率越低C该反应的平衡常数表达式是KD利用该反应原理可以提纯钨【解析】高温时，平衡左移，WI2分解，温度越高，分解越充分故A正确B错；选项C给出的是逆反应的平衡常数表达式，C错。【答案】ADT1T27X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素，其中X元素原

42、子的核外电子总数等于其电子层数，Z元素的气态氢化物和它的氧化物在常温下反应生成Z单质和水，X与Y、W可分别形成YX3和XW型共价化合物，YX3极易溶于水。(1)Y的元素符号是_。(2)XW的电子式是_。(3)XW与YX3反应生成一种盐，该盐水溶液的pH_7(填“大于”“小于”或“等于”)，其原因是(用离子方程式表示)_。(4)Z元素氢化物的沸点比H2O_(填“低”或“高”)。Z元素的氢化物有毒，写出用CuSO4溶液吸引Z元素氢化物的离子方程式_。(5)已知X单质和Y单质反应生成YX3的反应是可逆反应，H0。将X、Y的两种单质以等物质的量充入一密闭容器中，在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列

43、说法正确的是_。a达到化学平衡时，任何一种物质的正反应速率与逆反应速率相等b反应过程中，Y单质的体积分数始终为50%c达到化学平衡时，X、Y两种单质在混合气体中的物质的量之比为11d达到化学平衡的过程中气体平均相对分子质量减小e达到化学平衡后，升高温度，YX3的体积分数增大【解析】X元素的原子核外电子数等于其电子层数，则X是H，H与Y形成极易溶于水的YH3，则可推Y是N元素，由XW是共价化合物，可知W是Cl，XW是HCl，Z原子序数介于N和Cl之间，且Z元素的气态氢化物和它的氧化物在常温下反应生成Z单质和水，则可知Z是S元素，反应方程式为2H2SSO2=3S2H2O。HCl与NH3反应生成NH

44、4Cl，该盐水溶液的pH小于7，原因是NH4 的水解。H2S的沸点比H2O低，原因是水分子间存在氢键。v正v逆是反应达到平衡的标志，故a对。N2 3H2 2NH3 1 1 0 x x 11x x恒温恒压条件下，体积之比等于物质的量之比，由 V(N2)%，和x无关，b正确；c显然错误；总物质的量在减小，总质量不变，所以气体平均相对分子质量增大，d错误；正反应是放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，YX3的体积分数减小，e错误。【答案】(1)N(2)(3)小于 NH4H2ONH3H2OH(4)低 Cu2H2S=CuS2H(5)ab8(2008年高考江苏卷)将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空

45、气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550 时，在催化剂作用下发生反应：2SO2O2 2SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_。(填字母)aSO2和SO3浓度相等bSO2百分含量保持不变催化剂c容器中气体的压强不变dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变(2)欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是_。

46、(填字母)a向装置中再充入N2b向装置中再充入O2c改变反应的催化剂 d升高温度(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液中，生成沉淀为多少克？【解析】(1)平衡的标志本质上是正逆反应速率相等，但d不对，SO3的生成速率与SO2的消耗速率是同一方向的反应速率，不是指正逆反应的反应速率。a只能说明反应过程中某个瞬间可能出现的浓度，但可能下一个瞬间又变化了，所以不能作为平衡的标志，e由于体积不变，质量不变，反应过程中气体的密度一直不变，所以在体积固定的容器中，密度不能作为平衡的标志。而其他bc两项能体现出物质的量不再变化，可以作为平

47、衡的标志。(2)向体积固定的密闭容器中充入N2，总压强虽然增大，但对浓度没有影响，所以平衡不移动，加入催化剂，也不会对平衡产生影响，不会提高转化率。由于反应是放热反应，升高温度反应逆向移动，SO2的转化率降低。充入O2，使平衡右移，SO2的转化率提高，选b。(3)根据题意可以分析出平衡后硫的氧化物共0.95 mol，根据硫守恒可以分析出反应前二氧化硫为0.95 mol，平衡时O2的物质量为0.25 mol，即反应消耗O2为0.7 mol0.25 mol0.45 mol，很快得出消耗SO2为0.9 mol，所以SO2的转化率为94.7%。消耗氧气的物质的量：0.7 mol0.45 mol生成SO

48、3的物质的量：0.45 mol20.9 molSO2和SO3的物质的量之和：0.95 mol反应前SO2的物质的量：0.95 molSO2的转化率：100%94.7%(4)由于SO2不跟氯化钡溶液反应生成沉淀，所以沉淀只有硫酸钡。在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀，因此BaSO4的质量：0.90 mol0.05233 g/mol10.5 g。【答案】(1)bc(2)b(3)94.7%(4)10.5 g德国人哈伯在1905年发明的合成氨反应原理为N2(g)3H2(g)2NH3(g)；已知298 K时，H92.4 kJ/mol，S198.2 J/(molK)。试回答下列问题：(1)请

49、根据正反应的焓变和熵变计算分析298 K下合成氨反应能自发进行(列出算式即可)_。其浓度商(Q)_化学平衡常数(K)(填“大于”、“小于”或“等于”)时，反应向右进行。(2)在实际工业合成氨生产中采取的措施是_(填序号)。A采用较低压强B采用700 K左右的高温C用铁触媒作催化剂D将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2(3)右图是实验室模拟工业合成氨的简易装置，简述检验有氨气生成的方法_。(4)若在同温同压下向密闭容器甲中加入1 mol N2和3 mol H2；向另一容积相同的密闭容器乙中通入0.95 mol N2、2.85 mol H2和0.1 mol

50、 NH3。则下列有关叙述中不正确的是()A开始时，甲、乙容器中的正反应速率：v乙v甲B若甲容器中加入氮气使压强增大2倍，则氢气的转化率增大C甲、乙容器达到平衡时各组分的含量均相同，且达到平衡时所用的时间相同D若乙容器的容积增大2倍，则达到平衡时乙中氨气的百分含量比甲中的低【解析】(1)据复合判据可得出GHTS92.4 kJ/mol298 K(198.2103)kJ/(molK)0，所以合成氨反应在298 K能自发进行。当浓度商(Q)小于平衡常数(K)时，反应向右进行。(2)实际工业生产综合考虑得出最佳条件为700 K左右的高温，用铁触媒作催化剂，将生成的NH3液化并及时分离出N2和H2，同时使

51、N2和H2循环使用。(3)检验NH3通常用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒。(4)A项，甲中反应物浓度大于乙，故正反应速率甲中大；B项，增大N2的浓度平衡向正反应方向移动，H2转化率增大；C项，乙中所加物料转化后与甲中完全相同，即相同条件下达到同一个平衡状态，但乙中生成NH3的量小于甲中生成NH3的量，达平衡所用时间不同；D项，乙容器容积增大2倍，则压强减小，平衡向逆反应方向移动，NH3的百分含量变低。【答案】(1)HTS92.4 kJ/mol298 K(198.2103)kJ/(molK)0 小于(2)BCD(3)用湿润的红色石蕊试纸放在导管口处，若试纸变蓝，说明有氨气生成(或把蘸有浓盐酸的玻璃棒放到导管口处，若有白烟生成，说明有氨气生成)(4)C