化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 分析近年來全國卷均對化學(xué)平衡常數(shù)都作了考查。主要考查形式有四種：書寫化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式；計(jì)算平衡常數(shù)；運(yùn)用平衡常數(shù)判斷反應(yīng)方向；判斷平衡常數(shù)與外界因素關(guān)系等。計(jì)算平衡常數(shù)易錯點(diǎn)主要有：用物質(zhì)的量替代濃度直接計(jì)算，忘了體積；固體或液體物質(zhì)引入平衡常數(shù)表達(dá)式中；讀圖像不精確等。圖像、數(shù)據(jù)信息是高考考查難點(diǎn)和區(qū)分點(diǎn)，高考通過信息給予多樣化，考查接受、加工、同化新信息能力。從近幾年高考看，選擇有機(jī)反應(yīng)、溶液中進(jìn)行的反應(yīng)考查化學(xué)平衡問題成為命題熱點(diǎn)；化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向判斷融入反應(yīng)原理綜合題中。預(yù)測2022年必將把握化學(xué)平衡常數(shù)這一平衡理論核心，關(guān)注考查方向：(1)根據(jù)圖像、數(shù)據(jù)表、或轉(zhuǎn)化率、各物質(zhì)濃度求平衡常數(shù)K；(2)根據(jù)平衡常數(shù)、lgK與溫度關(guān)系圖像判斷正反應(yīng)是吸熱還是放熱；(3)在平衡狀態(tài)投入反應(yīng)物和產(chǎn)物，利用平衡常數(shù)數(shù)據(jù)和判斷反應(yīng)方向；(4)有關(guān)有機(jī)反應(yīng)、溶液中反應(yīng)的平衡常數(shù)計(jì)算或轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，可能涉及pH、Ksp、Kw等常數(shù)計(jì)算。一、化學(xué)平衡常數(shù)二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 化學(xué)平衡常數(shù)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，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，用符號K表示。2數(shù)學(xué)表達(dá)式：對于反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)來說，K。注意：不要把反應(yīng)體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式。例如：CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)Kc(CO2)Cr2O(aq)H2O(l)2CrO(aq)2H(aq) K同一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式寫法不同，其平衡常數(shù)表達(dá)式亦不同。例如：N2O4(g)2NO2(g)KN2O4(g)NO2(g)K2NO2(g)N2O4(g)K因此書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時，要與化學(xué)反應(yīng)方程式相對應(yīng)，否則意義就不明確。(2)對于氣體反應(yīng)，寫平衡常數(shù)表達(dá)式時，除可以用平衡時的物質(zhì)的量濃度表示外，也可以用平衡時各氣體的分壓來表示。例如：N2(g)3H2(g)2NH3(g)Kp其中：p(NH3)、p(N2)、p(H2)分別為NH3、N2、H2的平衡分壓，某氣體平衡分壓平衡時總壓該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。3平衡常數(shù)的意義(1)平衡常數(shù)可表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。K越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，K105時，可以認(rèn)為該反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全。轉(zhuǎn)化率也能表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，轉(zhuǎn)化率不僅與溫度有關(guān)，而且與起始條件有關(guān)。(2)K的大小只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物起始濃度的大小無關(guān)。4濃度商：可逆反應(yīng)進(jìn)行到某時刻(包括化學(xué)平衡)時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值稱為濃度商(Q)。對于化學(xué)反應(yīng)aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)的任意狀態(tài)，濃度商：Q。QK，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；QK，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；QK，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。化學(xué)平衡計(jì)算模式對以下反應(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 b00變化(mol)mx nx px qx平衡(mol)amx bnx px qx(1)v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq(未達(dá)到平衡時，用于確定化學(xué)方程式中未知的化學(xué)計(jì)量數(shù))。(2)K(Q是任意時刻的，則有Q>K，v正<v逆；Q<K，v正>v逆)。(3)c(A)平。(4)(A)100%100%。(5)(A)100%。(6)平衡時與起始時的壓強(qiáng)比(同T、V時)，混合氣體的密度比(同T、P時)，(同質(zhì)量的氣體時)等。(7)混合氣體的密度(混)(gL1)(T、V不變時，不變)。(8)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量(gmol1)。(1)平衡常數(shù)表達(dá)式中，可以是物質(zhì)的任一濃度()(2)催化劑既能改變速率常數(shù)，也能改變化學(xué)平衡常數(shù)()(3)對于同一可逆反應(yīng)，升高溫度，則化學(xué)平衡常數(shù)增大()(4)增大反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動，化學(xué)平衡常數(shù)增大()(5)Cl2H2OHClHClO的平衡常數(shù)表達(dá)式()(6)某一化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)的溫度有關(guān)，還與反應(yīng)本身有關(guān)()(7)與某一化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)本身和溫度有關(guān)，并且會受到起始濃度的影響()(8)兩種物質(zhì)反應(yīng)，不管怎樣書寫化學(xué)方程式，平衡常數(shù)不變()(9)溫度一定時，對于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)()(10)當(dāng)生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積比值小于K時，v正<v逆()(11)只改變一個影響因素，平衡常數(shù)KK值變化，平衡一定移動()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)(8)(9)(10)(11)【典例】例1 已知在25 時，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：N2(g)O2(g) 2NO(g)K1110302H2(g)O2(g) 2H2O(g)K2210812CO2(g) 2CO(g)O2(g)K341092下列說法正確的是()ANO分解反應(yīng)：NO(g) N2(g)O2(g)的平衡常數(shù)為11030B根據(jù)K2的值可以判斷常溫下H2和O2很容易反應(yīng)生成H2OC常溫下，NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的傾向順序?yàn)镹O>H2O>CO2D溫度升高，上述三個反應(yīng)的平衡常數(shù)均增大【解析】A項(xiàng)，NO(g) N2(g)O2(g)的平衡常數(shù)為()1015，錯誤；B項(xiàng)，H2和O2之間的反應(yīng)需要點(diǎn)燃才能進(jìn)行，錯誤；C項(xiàng)，常溫下，NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的平衡常數(shù)依次為11030、51082、41092，平衡常數(shù)越大，則反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，正確；D項(xiàng)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，錯誤。【答案】C例2 某溫度下，在一個2 L的密閉容器中，加入4 mol X和2 mol Y進(jìn)行如下反應(yīng)：3X(g)2Y(g)4Z(s)2W(g)，反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡，測得生成1.6 mol Z，則下列說法正確的是()A該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是 B此時，Y的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C增大該體系的壓強(qiáng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大D增加Y，Y的平衡轉(zhuǎn)化率增大【解析】化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體，而物質(zhì)Z是固體，A錯誤；根據(jù)化學(xué)方程式可知，平衡時減少的Y的物質(zhì)的量是1.6 mol0.8 mol，所以Y的轉(zhuǎn)化率為100%40%，B正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強(qiáng)時平衡常數(shù)不變，C錯誤；增加Y后平衡右移，X的轉(zhuǎn)化率增大，而Y的轉(zhuǎn)化率減小，D錯誤。【答案】B例3 在淀粉KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)。測得不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K如表所示：t/515253550K1 100841689533409下列說法正確的是()A反應(yīng)I2(aq)I(aq) I(aq)的H>0B其他條件不變，升高溫度，溶液中c(I)減小C該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 D25 時，向溶液中加入少量KI固體，平衡常數(shù)K小于689【解析】選項(xiàng)A，溫度升高，平衡常數(shù)減小，因此該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H<0，錯誤；選項(xiàng)B，溫度升高，平衡逆向移動，c(I)減小，正確；選項(xiàng)C，錯誤；選項(xiàng)D，平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，25 時，向溶液中加入少量KI固體，平衡正向移動，但平衡常數(shù)不變，仍然是689，錯誤?！敬鸢浮緽 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)(體系對外部做功或放出熱量)。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化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)(1)焓判據(jù)放熱過程中體系能量降低，H<0，具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，故只用焓變判斷反應(yīng)方向不全面。(2)熵判據(jù)熵：描述體系混亂程度的物理量，符號為S。熵值越大，體系混亂度越大。常見的熵增過程a氣體的擴(kuò)散；b不同狀態(tài)的同一種物質(zhì)：S(g)>S(l)>S(s)；c反應(yīng)前無氣體，反應(yīng)后有氣體產(chǎn)生的過程；d反應(yīng)前后都有氣體，但氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)。熵判據(jù)：體系的混亂度增大，S>0，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)復(fù)合判據(jù)在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向是反應(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HTS。當(dāng)HTS焓變、熵變和溫度對化學(xué)反應(yīng)方向的影響HSHTS反應(yīng)情況永遠(yuǎn)是負(fù)值在任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行永遠(yuǎn)是正值在任何溫度下均非自發(fā)進(jìn)行低溫為正，高溫為負(fù)低溫時非自發(fā)，高溫時自發(fā)低溫為負(fù)，高溫為正低溫時自發(fā)，高溫時非自發(fā)(1)H<0，S>0的反應(yīng)在溫度低時不能自發(fā)進(jìn)行()(2)一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l) Mg(l)Cl2(g)的H>0、S>0()(3)反應(yīng)NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H<0()(4)2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H>0()(5)SO2(g)=S(g)O2(g)H>0，S>0，該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行()(6)SO2(g)2H2S(g)=3S(s)2H2O(l)H<0，低溫下能自發(fā)進(jìn)行()(7)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>0()(8)在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向()(9)放熱過程有自發(fā)進(jìn)行的傾向性，但并不一定能自發(fā)進(jìn)行，吸熱過程沒有自發(fā)進(jìn)行的傾向性，但在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行() (10)NH4HCO3(g)=NH3(g)H2O(g)CO2(g) H185.57 kJmol1能自發(fā)進(jìn)行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)(8)(9)(10)【典例】例1 (2021浙江6月選考)相同溫度和壓強(qiáng)下，關(guān)于物質(zhì)熵的大小比較，合理的是( )A1molCH4(g)1molH2(g) B1molH2O(g)2molH2O(g) C1molH2O(s)1molH2O(l)D1molC(s，金剛石)1molC(s，石黑) 【解析】A項(xiàng)，CH4(g)和H2(g)物質(zhì)的量相同，且均為氣態(tài)，CH4(g)含有的原子總數(shù)多，CH4(g)的摩爾質(zhì)量大，所以熵值1molCH4(g)1molH2(g)，A錯誤；B項(xiàng)，相同狀態(tài)的相同物質(zhì)，物質(zhì)的量越大，熵值越大，所以熵值1molH2O(g)2molH2O(g)，B正確；C項(xiàng)，等量的同物質(zhì)，熵值關(guān)系為：S(g)S(l)S(s)，所以熵值1molH2O(s)1molH2O(l)，C錯誤；D項(xiàng)，從金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)組成上來看，金剛石的微觀結(jié)構(gòu)更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金剛石)1molC(s，石黑)，D錯誤；故選B。【答案】B例2 下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是()A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163 kJmol1BAg(s)Cl2(g)=AgCl(s) H127 kJmol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91 kJmol1DH2O2(l)=O2(g)H2O(l) H98 kJmol1【解析】對于A項(xiàng)，H>0，S<0，在任何溫度下，HTS>0，即任何溫度下反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行；對于B項(xiàng)，H<0，S<0，在較低溫度下，HTS<0，即低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；對于C項(xiàng)，H>0，S>0，若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，即HTS<0，必須升高溫度，即反應(yīng)只有在較高溫度時能自發(fā)進(jìn)行；對于D項(xiàng)，H<0，S>0，在任何溫度下，HTS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行?！敬鸢浮緿例3 下列對化學(xué)反應(yīng)預(yù)測不正確的是()選項(xiàng)化學(xué)方程式已知條件預(yù)測AW(s)G(g)= 2Q(g)任何溫度都自發(fā)進(jìn)行H0B4M(s)N(g)2W(l)= 4Q(s)常溫下自發(fā)進(jìn)行H0B3C(s)CaO(s)= CaC2(s)CO(g)常溫下不能自發(fā)進(jìn)行H0D2NO(g)O2(g)=2NO2(g)常溫下能夠自發(fā)進(jìn)行H0【解析】A項(xiàng)，W(s)+G(g)2Q(g)反應(yīng)為氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大的反應(yīng)，S0，H0，反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，故A正確；B項(xiàng)，4M(s)+N(g)+2W(l)4Q(s)為氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)減小的反應(yīng)，S0，當(dāng)H0時，H-TS0，一定不能自發(fā)進(jìn)行，故B錯誤；C項(xiàng)，3C(s)CaO(s)= CaC2(s)CO(g) 的S>0，在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，則表明反應(yīng)吸熱，即說明該反應(yīng)的H>0，C正確；D項(xiàng)，常溫下，2NO(g)O2(g)=2NO2(g) 的S<0，能夠自發(fā)進(jìn)行，則表明反應(yīng)放熱，即該反應(yīng)的H<0，D正確。故選B。【答案】B1只改變一個影響化學(xué)平衡的因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動的關(guān)系敘述不正確的是()AK值不變，平衡可能移動B平衡向右移動時，K值不一定變化CK值有變化，平衡一定移動D相同條件下，同一個反應(yīng)的方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大2倍，K值也增大兩倍【答案】D【解析】因改變壓強(qiáng)或濃度引起化學(xué)平衡移動時，K值不變，A項(xiàng)和B項(xiàng)均正確；K值只與溫度有關(guān)，K值發(fā)生了變化，說明體系的溫度改變，則平衡一定移動，C項(xiàng)正確；相同條件下，同一個反應(yīng)的方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大2倍，K值應(yīng)該變?yōu)镵，D項(xiàng)錯誤。2已知吸熱反應(yīng)2CO(g)=2C(s)O2(g)，設(shè)H 和S不隨溫度而變，下列說法中正確的是()A.低溫下能自發(fā)進(jìn)行 B.高溫下能自發(fā)進(jìn)行C.任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行 D.任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行【答案】D【解析】已知反應(yīng)2CO(g)=2C(s)O2(g)的H0，S0，所以HTS0，反應(yīng)任何溫度下都是不能自發(fā)進(jìn)行，D項(xiàng)正確。3下列說法正確的是()A反應(yīng)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)的H<0，S>0B反應(yīng)2CO2NO=N22CO2在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的H0，S0C反應(yīng)TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)H>0能自發(fā)進(jìn)行，其原因是S>0D反應(yīng)4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)【答案】C【解析】該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，S<0，A項(xiàng)錯誤；從反應(yīng)方程式中氣體物質(zhì)化學(xué)計(jì)量系數(shù)來看，物質(zhì)的量在減小，即熵減小，但反應(yīng)能自發(fā)，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H<0，B項(xiàng)錯誤；一個吸熱反應(yīng)如果能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)一定是熵增大反應(yīng)，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)的氣體分子數(shù)減小，即熵減小，但反應(yīng)能自發(fā)，說明反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯誤。4在25 時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的起始濃度和平衡濃度如下表，下列說法錯誤的是()物質(zhì)XYZ起始濃度/(molL1)0.10.20平衡濃度/(molL1)0.050.050.1A反應(yīng)達(dá)到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為50%B反應(yīng)可表示為X3Y2Z，平衡常數(shù)為1 600C其他條件不變時，增大壓強(qiáng)可使平衡常數(shù)增大D改變溫度可以改變該反應(yīng)的平衡常數(shù)【答案】C【解析】達(dá)到平衡消耗X的物質(zhì)的量濃度為(0.10.05)molL10.05 molL1，因此轉(zhuǎn)化率為0.05/0.1100%50%，A項(xiàng)正確；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，因此三種組分的系數(shù)之比為：(0.10.05)(0.20.05)0.1132，因此反應(yīng)方程式為：X3Y2Z，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式，K0.12/(0.050.053)1 600，B項(xiàng)正確；化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，與濃度、壓強(qiáng)無關(guān)，C項(xiàng)錯誤、D項(xiàng)正確。5已知反應(yīng)：CH2=CHCH3(g)Cl2(g) CH2=CHCH2Cl(g)HCl(g)。在一定壓強(qiáng)下，按w向密閉容器中充入氯氣與丙烯。圖甲表示平衡時，丙烯的體積分?jǐn)?shù)()與溫度(T)、w的關(guān)系，圖乙表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系。則下列說法中錯誤的是()A圖甲中w21B圖乙中，A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)C溫度為T1、w2時，Cl2的轉(zhuǎn)化率為50%D若在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大【答案】C【解析】根據(jù)圖甲中信息可知，增大n(Cl2)，w增大，平衡正向移動，丙烯的體積分?jǐn)?shù)()減小，故w21，A項(xiàng)正確；根據(jù)圖甲可知，升高溫度，丙烯的體積分?jǐn)?shù)增大，說明平衡逆向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度，正反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，逆反應(yīng)的平衡常數(shù)增大，圖乙中，A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)，B項(xiàng)正確；由圖乙知，溫度為T1時，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，又因兩者互為倒數(shù)，則平衡常數(shù)K1，w2時，設(shè)CH2=CHCH3和Cl2的物質(zhì)的量分別為a、2a，參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為b，利用三段式可列關(guān)系式1，解得，則Cl2的轉(zhuǎn)化率約為33.3%，C項(xiàng)錯誤；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的放熱反應(yīng)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，體系溫度升高，氣體膨脹，達(dá)到平衡時，裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將增大，D項(xiàng)正確。6將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中，在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)，得到如下表中的兩組數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)編號溫度/平衡常數(shù)起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需時間/minSO2O2SO2O21T1K142x0.862T2K2420.4yt下列說法中不正確的是()Ax2.4BT1、T2的關(guān)系：T1T2CK1、K2的關(guān)系：K2K1D實(shí)驗(yàn)1在前6 min的反應(yīng)速率v(SO2)0.2 molL1min1【答案】A【解析】根據(jù)題中信息可列“三段式”：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)n(起始)/mol 4 2n(轉(zhuǎn)化)/mol 4x 20.8n(平衡)/mol x 0.8(4x)(20.8)21，解得：x1.6；同理，解得y0.2，由于2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)是放熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越小，根據(jù)x，y可以判斷出T1T2，K1K2。實(shí)驗(yàn)1在前6 min的反應(yīng)速率v(SO2)0.2 molL1min1，故選A。7在某溫度下，向三個初始體積均為1L的密閉容器中按下表所示投料，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H0。下列說法不正確的是( )容器編號容器類型起始物質(zhì)的量/mol平衡時SO3的物質(zhì)的量/molSO2O2SO3恒溫恒容2101.8絕熱恒容002a恒溫恒壓210bA容器中SO2轉(zhuǎn)化率小于容器中SO2的轉(zhuǎn)化率B容器平衡體系中保持容器壓強(qiáng)不變，充入0.10mol SO3(g)，新平衡后SO3濃度未變C平衡時SO3的物質(zhì)的量：、D若容器中有0.10mol SO2(g)、0.20molSO2(g)和0.10mol SO3(g)，則此時【答案】C【解析】A項(xiàng)，恒溫恒壓時，反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)為氣體體積減小的反應(yīng)，與容器平衡相比相當(dāng)于壓強(qiáng)增大，平衡向生成SO3方向移動，所以容器中SO2轉(zhuǎn)化率小于容器中SO2的轉(zhuǎn)化率，故A正確；B項(xiàng)，容器平衡體系中保持容器壓強(qiáng)不變，再充入0.10mol SO3(g)，和原平衡等效，所以新平衡后SO3濃度不變，故B正確；C項(xiàng)，絕熱恒容時，SO3為反應(yīng)物，發(fā)生2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)反應(yīng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度降低，平衡向生成SO3方向移動，a>1.8；恒溫恒壓時，反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)為氣體體積減小的反應(yīng)，與容器平衡相比相當(dāng)于壓強(qiáng)增大，平衡向生成SO3方向移動，b>1.8，故C錯誤；D項(xiàng)，容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，c(SO3)=1.8mol/L，c(SO2)=mol/L=0.2mol/L，c(O2)=0.1mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K=8100，若起始時向容器中充入0.10mol SO2(g)、0.20molSO2(g)和0.10mol SO3(g)，濃度商Qc=5<8100，則該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，則此時，故D正確；故選C。8在恒溫條件下，向盛有食鹽的2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO2、0.2moI NO 和0.1mol Cl2，發(fā)生如下兩個反應(yīng)：2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) H10平衡常數(shù) K12NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) H20平衡常數(shù) K210 分鐘時反應(yīng)達(dá)到平衡，測得容器內(nèi)體系的壓強(qiáng)減少 20%，10 分鐘內(nèi)用ClNO(g)表示 的平均反應(yīng)速率v(ClNO)=7.510-3mol/(Lmin)。下列說法正確的是A平衡時 NO2的轉(zhuǎn)化率為50%B平衡后 c(NO)=2.510-2molL-1C其它條件保持不變，反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，則平衡常數(shù)K2增大D反應(yīng) 4NO2 (g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2 (g)的平衡常數(shù)為K22-K1【答案】A【解析】A項(xiàng)，10min時反應(yīng)達(dá)到平衡，測得容器內(nèi)體系的壓強(qiáng)減少20%，則平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為(0.2+0.2+0.1)mol(1-20%)=0.4mol，10min內(nèi)用ClNO(g)表示的平均反應(yīng)速率v(ClNO)=7.510-3mol/(Lmin)，則平衡時n(ClNO)=7.510-3mol/(Lmin)10min2L=0.15mol，設(shè)中反應(yīng)的NO2為x mol，中反應(yīng)的Cl2為ymol，則：則0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4，聯(lián)立方程，解得x=0.1、y=0.05，故平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率為，故A正確；B項(xiàng)，由A項(xiàng)分析，平衡后c(NO)= ，故B錯誤；C項(xiàng)，平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，則其它條件保持不變，反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，平衡常數(shù)K2不變，故C錯誤；D項(xiàng)，2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) H10平衡常數(shù)K1；2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) H20平衡常數(shù)K2；由蓋斯定律可知，由2-可得反應(yīng)4NO2(g)+2NaC1(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，則4NO2(g)+2NaC1(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)，故D錯誤；故選A。9工業(yè)上主要采用甲醇與CO的羰基化反應(yīng)來制備乙酸，發(fā)生反應(yīng)如下：CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(l)。在恒壓密閉容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO，測得甲醇的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。假設(shè)在T2溫度下，達(dá)到平衡時容器的體積為2L。下列說法正確的是( )A該反應(yīng)的平衡常數(shù)T1T2BB點(diǎn)時CO的轉(zhuǎn)化率約為27.7%CT1時，該反應(yīng)的正反應(yīng)速率：B點(diǎn)大于A點(diǎn)DT2時向上述已達(dá)平衡的恒壓容器中，再通入0.12molCH3OH和0.06molCO氣體時容器體積變?yōu)?L，此時平衡不發(fā)生移動【答案】D【解析】A項(xiàng)，根據(jù)圖可知，甲醇的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而減小，說明升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，因此平衡常數(shù)T1T2，故A錯誤；B項(xiàng)，根據(jù)圖像，B點(diǎn)時CH3OH的轉(zhuǎn)化率為80%，即反應(yīng)的甲醇為0.16mol，則反應(yīng)的CO為0.16mol，CO的轉(zhuǎn)化率=100%=72.7%，故B錯誤；C項(xiàng)，T1時，A點(diǎn)未達(dá)到平衡，此時甲醇的濃度大于B點(diǎn)甲醇的濃度，濃度越大，反應(yīng)速率越快，因此溫度為T1時，該反應(yīng)的正反應(yīng)速率：B點(diǎn)小于A點(diǎn)，故C錯誤；D項(xiàng)，根據(jù)圖像，溫度為T2時， CH3OH的轉(zhuǎn)化率為60%，即反應(yīng)的甲醇為0.12mol，則反應(yīng)的CO為0.12mol，平衡時甲醇為0.08mol，則反應(yīng)的CO為0.10mol，平衡時容器的體積為2L，平衡濃度分別為甲醇為0.04mol/L，CO為0.05mol/L。再通入0.12 mol CH3OH和0.06 mol CO的混合氣體，容器體積變?yōu)?L，此時濃度分別為甲醇為=0.05mol/L，CO為=0.04mol/L，Qc=K=，平衡不移動，故D正確；故選D。10某1 L恒容密閉容器中，CH4、H2O(g)的起始濃度分別為1.8 molL1和3.6 molL1，二者反應(yīng)生成CO2和H2，該反應(yīng)的部分物質(zhì)的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖所示(部分時間段的濃度變化未標(biāo)出)，其中第6 min開始升高溫度。下列有關(guān)判斷正確的是()AX是H2B增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小C第一次平衡時的平衡常數(shù)約為0.91D若5 min時向容器中再加入0.7 mol的CH4和0.7 mol的CO2，則平衡正向移動【答案】C【解析】根據(jù)圖像04 min CH4減少0.5 molL1，X增加0.5 molL1，則X為CO2，A項(xiàng)錯誤；溫度不變時，增大壓強(qiáng)，平衡常數(shù)不變，B項(xiàng)錯誤；4 min時，反應(yīng)第一次達(dá)到平衡狀態(tài)：CH4(g)2H2O(g) CO2(g)4H2(g)起始/molL1 1.8 3.6 0 0轉(zhuǎn)化/molL1 0.5 1.0 0.5 2.0平衡/molL1 1.3 2.6 0.5 2.0平衡常數(shù)K mol2L20.91 mol2L2，C項(xiàng)正確；若5 min時向容器中再加入0.7 mol的CH4和0.7 mol的CO2，則濃度商Q mol2L21.42 mol2L20.91 mol2L2，反應(yīng)逆向移動，D項(xiàng)錯誤。11已知：乙二醛可被催化氧化為乙醛酸，其反應(yīng)為2OHCCHO(g)O2(g) 2OHCCOOH(g)H。一定條件下，按照的投料比進(jìn)行上述反應(yīng)，乙二醛的平衡轉(zhuǎn)化率()和催化劑的催化效率隨溫度的變化如圖所示。下列敘述正確的是()AH0Bb點(diǎn)時，乙二醛的體積分?jǐn)?shù)為33.33%C生成乙醛酸的速率：v(a)v(b)v(c)Da、b、c三點(diǎn)中，a點(diǎn)乙醛酸的體積分?jǐn)?shù)最小【答案】B【解析】A項(xiàng)，隨著溫度的升高，轉(zhuǎn)化率降低，這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則H0，錯誤；B項(xiàng)，b點(diǎn)時轉(zhuǎn)化率是60%，則根據(jù)方程式可知2OHCCHO(g)O2(g) 2OHCCOOH(g)起始量/mol 2 1 0轉(zhuǎn)化量/mol 1.2 0.6 1.2平衡量/mol 0.8 0.4 1.2因此乙二醛的體積分?jǐn)?shù)為100%33.33%，正確；C項(xiàng)，溫度越高，催化效率越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，而b點(diǎn)的溫度低、催化效率高，c點(diǎn)的溫度高、催化效率低，所以無法比較速率大小，錯誤；D項(xiàng)，a、b、c三點(diǎn)中，a點(diǎn)轉(zhuǎn)化率最大，則乙醛酸的體積分?jǐn)?shù)最大，錯誤。12一定條件下，反應(yīng)2NH3(g) N2(g)3H2(g)H>0，達(dá)到平衡時N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A壓強(qiáng)：p1>p2Bb、c兩點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)：Kc>KbCa點(diǎn)：2v正(NH3)3v逆(H2)Da點(diǎn)：NH3的轉(zhuǎn)化率為【答案】B【解析】該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，恒溫時，壓強(qiáng)越大，N2的體積分?jǐn)?shù)越小，則p1<p2，故A錯誤；b、c兩點(diǎn)對應(yīng)溫度bc，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度越高，平衡常數(shù)越大，則Kc>Kb，故B正確；反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，3v正(NH3)2v逆(H2)，故C錯誤；對于反應(yīng)2NH3(g)N2(g)3H2(g)，假設(shè)反應(yīng)前氨的物質(zhì)的量為1 mol，反應(yīng)的氨的物質(zhì)的量為x mol，則0.1，解得x，因此氨的轉(zhuǎn)化率為，故D錯誤。13CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。 已知反應(yīng)Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2。在不同溫度時K1、K2的值如下表：溫度(絕對溫度)K1K29731.472.3811732.151.67(1)推導(dǎo)反應(yīng)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)K與K1、K2的關(guān)系式：_。(2)通過K值的計(jì)算，(1)中的反應(yīng)是_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(3)在一體積為10L的密閉容器中，加入一定量的CO2和H2O(g)，在1173開時發(fā)生反應(yīng)并記錄前5min的濃度，第6min時改變了反應(yīng)的條件。各物質(zhì)的濃度變化如下表：時間/minCO2H2OCOH200.20000.30000020.17400.27400.02600.02603c1c2c3c34c1c2c350.07270.17270.12730.127360.03500.13500.1650前2min，用CO表示的該化學(xué)反應(yīng)的速率是：_。在34min之間，反應(yīng)處于_狀態(tài)(填“平衡”或“非平衡”)。第6min時，平衡向_方向移動，可能的原因是_。【答案】(1)K= (2)吸熱 (3)v(CO)=0.0130molL-1nin-1 平衡 右或正反應(yīng) 升高溫度或降低了H2濃度 【解析】(1)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)平衡常數(shù)K的表達(dá)式K= ；Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1=；Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2=，由平衡常數(shù)分析計(jì)算可知，K與K1、K2二者的關(guān)系為K=；(2)973時，K=0.68；1173時，K=1.43；故升高溫度，K值增大，平衡正向移動，(1)中的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；(3)前2min，用CO表示的該化學(xué)反應(yīng)的速率c(CO)=0.013mol/(Lmin)；由表中數(shù)據(jù)可知，3min、 4min時， 反應(yīng)混合物對應(yīng)物質(zhì)的濃度不變，處于與平衡狀態(tài)； 表6min時， CO2濃度降低、H2O的濃度減小、CO的濃度增大，說明平衡向正反應(yīng)移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，可能是升高溫度，由于氫氣物質(zhì)的量未知，也可能是降低氫氣濃度。14100 kPa時，反應(yīng)2NO(g)O2(g) 2NO2(g)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖1，反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖2。(1)圖1中A、B、C三點(diǎn)表示不同溫度、壓強(qiáng)下2NO(g)O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率，則_點(diǎn)對應(yīng)的壓強(qiáng)最大。(2)100 kPa、25 時，2NO2(g)N2O4(g)平衡體系中N2O4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_，N2O4的分壓p(N2O4)_kPa，列式計(jì)算平衡常數(shù)Kp_(Kp用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(3)100 kPa、25 時，V mL NO與0.5V mL O2混合后最終氣體的體積為_ mL?！敬鸢浮?1)B(2)66.7%66.7 kPa10.06 kPa1(3)0.6V【解析】(1)圖1中曲線為等壓線，A、C在等壓線下方，B在等壓線上方，A、C點(diǎn)相對等壓線，NO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則平衡逆向移動，為減小壓強(qiáng)所致，B點(diǎn)相對等壓線，NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則平衡正向移動，為增大壓強(qiáng)所致，故壓強(qiáng)最大的點(diǎn)為B點(diǎn)。(2)100 kPa、25 時，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為80%，設(shè)起始時NO2的濃度為a，則平衡時NO2的濃度為0.2a、N2O4的濃度為0.4a，故N2O4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為100%66.7%。N2O4的分壓p(N2O4)100 kPa66.7%66.7 kPa。Kp kPa10.06 kPa1。(3)100 kPa、25 時，V mL NO與0.5V mL O2生成V mL NO2，2NO2(g)N2O4(g)平衡體系中NO2的轉(zhuǎn)化率為80%，知平衡時氣體的體積為V mL(180%)V mL80%0.6V mL。15近年來，全球丙烯需求快速增長，研究丙烷制丙烯有著重要的意義。相關(guān)反應(yīng)有：C3H8在無氧條件下直接脫氫：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) H1 =+124 kJmol1逆水煤氣變換：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯：C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) H3已知：CO和H2的燃燒熱分別為 283.0 kJmol1、285.8 kJmol1；H2O(g)=H2O(l) H= 44 kJmol1請回答：(1)反應(yīng)的H2=_kJmol1。(2)下列說法正確的是_A升高溫度反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B選擇合適的催化劑可以提高丙烷平衡轉(zhuǎn)化率和丙烯選擇性C反應(yīng)能自發(fā)，則S0D恒溫恒壓下通入水蒸氣有利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率(3)在不同壓強(qiáng)下(0.1 MPa、0.01 MPa)，反應(yīng)中丙烷和丙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖所示，請計(jì)算556反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_(對于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)，記作Kp，如p(B)=px(B)，p為平衡總壓強(qiáng)，x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)反應(yīng)須在高溫下進(jìn)行，但溫度過高時易發(fā)生副反應(yīng)，導(dǎo)致丙烯選擇性降低，且高溫將加劇催化劑表面積炭，導(dǎo)致催化劑迅速失活。工業(yè)上常用CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯。請說明原因：_。(5)研究表明，二氧化碳氧化丙烷脫氫制取丙烯可采用鉻的氧化物為催化劑，其反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。該工藝可以有效消除催化劑表面的積碳，維持催化劑活性，原因是_?！敬鸢浮?1)41.2 (2)AD (3)0.0125 MPa (4)CO2能與H2發(fā)生反應(yīng)使反應(yīng)平衡正移，提高丙烯產(chǎn)率 (5)CO2+C=2CO，可以消除催化劑表面的積炭 【解析】(1)已知：CO和H2的燃燒熱分別為 283.0 kJmol1、285.8 kJmol1，可得CO(g)+O2(g)=CO2(g) H= 283.0 kJmol1H2(g)+O2(g)=H2O(l) H= 285.8 kJmol1H2O(g)=H2O(l) H= 44 kJmol1根據(jù)蓋斯定律，將-，整理可得CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2=+41.2 kJ/mol；(2)A項(xiàng)，反應(yīng)I的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)的化學(xué)平衡正向移動，使其化學(xué)平衡常數(shù)增大，A正確；B項(xiàng)，選擇合適的催化劑只能改變反應(yīng)速率，但不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，因此不能提高丙烷平衡轉(zhuǎn)化率，B錯誤；C項(xiàng)，根據(jù)(1)計(jì)算可知反應(yīng)熱化學(xué)方程式為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2=+41.2 kJ/mol，該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)不能自發(fā)，C錯誤；D項(xiàng)，該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，在恒溫恒壓下通入水蒸氣，體系的體積增大，化學(xué)平衡正向移動，因此有利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率，D正確；故選AD；(3)對于反應(yīng)：C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) H1 =+124 kJmol1，該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，在溫度不變時，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡逆向移動，C3H8的轉(zhuǎn)化率降低，C3H6含量降低，所以最上邊斜線表示的是壓強(qiáng)為0.1 MPa的C3H8的轉(zhuǎn)化，下邊斜線表示的是0.01 MPa的C3H8的轉(zhuǎn)化。若壓強(qiáng)在壓強(qiáng)為0.1 MPa，溫度為556時，假設(shè)丙烷的物質(zhì)的量是1 mol，反應(yīng)消耗物質(zhì)的量是x，根據(jù)圖象可知丙烷在A點(diǎn)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)50%，則平衡時各種氣體的物質(zhì)的量分別是n(C3H8)=(1-x)mol，n(C3H6)=n(H2)=x mol，由于C3H8的含量是50%，則，解得x=，氣體總物質(zhì)的量n(氣)=1+=，所以此時的平衡常數(shù)Kp=0.0125MPa；(4)反應(yīng)須在高溫下進(jìn)行，但溫度過高時易發(fā)生副反應(yīng)，會導(dǎo)致丙烯選擇性降低，且高溫將加劇催化劑表面積炭，導(dǎo)致催化劑迅速失活。工業(yè)上常用CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯，這是由于CO2能與H2發(fā)生反應(yīng)，使反應(yīng)平衡正向移動，從而可提高丙烯產(chǎn)率；(5)(i)反應(yīng)為3C3H8+2CrO3=3C3H6+3H2O+Cr2O3；(ii)反應(yīng)為Cr2O3+3CO2=2CrO3+3CO，總反應(yīng)方程式為：C3H8(g)+CO2(g)=C3H6(g)+H2O(g)+CO(g)。該工藝可以有效消除催化劑表面的積碳，維持催化劑活性，這是由于C能夠與CO2反應(yīng)會產(chǎn)生CO，使C脫離催化劑表面，從而可以消除催化劑表面的積炭。16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_(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)，溫度為T5 時，該反應(yīng)耗時40 s達(dá)到平衡，則T5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)_(選填字母)。a一定向逆反應(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T5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。【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(4)增大減小不變(5)10【解析】(1)T5 時，c(CO2)0.20 molL1，Kc(CO2)0.20 molL1。(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 molL1，其物質(zhì)的量為0.4 mol，所以剩余CaCO3的物質(zhì)的量為0.5 mol0.4 mol0.1 mol，其質(zhì)量為10 g。1(2020北京卷)一定溫度下，反應(yīng)I2(g)+H2(g)2Hl(g)在密閉容器中達(dá)到平衡時，測得c(I2)=0.11mmolL-1，c(HI)=0.78mmolL-1。相同度溫下，按下列4組初始濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)逆向進(jìn)行的是(注：1mmolL-1=10-3molL-1) ( )ABCDc(I2)/mmolL-11.000.220.440.11c(H2)/mmolL-11.000.220.440.44c(HI)/mmolL-11.001.564.001.56【答案】C【解析】題目中缺少c(H2)，則無法計(jì)算K，則不能通過Qc與K的關(guān)系判斷平衡的移動方向，但可比較4個選項(xiàng)中Qc的大小關(guān)系，Qc越大，則可能逆向移動。Qc(A)=1.002(mol/L)21.00mol/L1.00mol/L=1，Qc(B)=1.562(mol/L)20.22mol/L0.22mol/L=50.28，Qc(C)=4.002(mol/L)20.44mol/L0.44mol/L=82.64，Qc(D)=1.562(mol/L)20.44mol/L0.11mol/L=50.28，Qc(C)的值最大，故選C。2【2019 天津卷】氮、磷、砷、銻、鉍、鏌為元素周期表中原子序數(shù)依次增大的同族元素?；卮鹣铝袉栴}：(5)在1L真空密閉容器中加入a mol PH4I固體，時發(fā)生如下反應(yīng)：PH4I(s)PH3(g)+HI(g) 4 PH3(g)P4(g)+ 6H2(g) 2HI(g)H2(g)+I2(g) 達(dá)平衡時，體系中，則時反應(yīng)的平衡常數(shù)值為_(用字母表示)?！敬鸢浮?(5)【解析】(5)由PH4I(s)PH3(g)+HI(g)可知，amolPH4I分解生成物質(zhì)的量的PH3和HI，由2HI(g)H2(g)+I2(g)可知HI分解生成c(H2)= c(I2)=cmol/L，PH4I分解生成c(HI)為(2c+b)mol/L，則4 PH3(g)P4(g)+ 6H2(g)可知PH3分解生成c(H2)=(dc)mol/L，則體系中c(PH3)為(2c+b)(dc) mol/L=，故反應(yīng)PH4I(s)PH3(g)+HI(g)的平衡常數(shù)K=c(PH3)c(HI)=，故答案為：。3【2019江蘇卷】在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下，催化反應(yīng)相同時間，測得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是( )A反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的H>0B圖中X點(diǎn)所示條件下，延長反應(yīng)時間能提高NO轉(zhuǎn)化率C圖中Y點(diǎn)所示條件下，增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率D380下，c起始(O2)=5.0104 molL1，NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡常數(shù)K>2000【答案】BD【解析】A隨溫度升高NO的轉(zhuǎn)化率先升高后降低，說明溫度較低時反應(yīng)較慢，一段時間內(nèi)并未達(dá)到平衡，分析溫度較高時，已達(dá)到平衡時的NO轉(zhuǎn)化率可知，溫度越高NO轉(zhuǎn)化率越低，說明溫度升高平衡向逆方向移動，根據(jù)勒夏特列原理分析該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H<0，故A錯誤；B根據(jù)上述分析，X點(diǎn)時，反應(yīng)還未到達(dá)平衡狀態(tài)，平衡正向移動，所以延長反應(yīng)時間能提高NO的轉(zhuǎn)化率，故B正確；CY點(diǎn)，反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時增加O2的濃度，使得正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡向正方向移動，可以提高NO的轉(zhuǎn)化率，故C錯誤；D設(shè)NO起始濃度為a，NO的轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時NO、O2和NO2的濃度分別為0.5amol/L、(510-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式 K=>=2000，故D正確；選BD。4【2017天津卷】常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2105。已知：Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2，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230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30和50兩者之間選擇反應(yīng)溫度，選50C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)【答案】B【解析】A項(xiàng)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，A錯誤；B項(xiàng)，50時，Ni(CO)4以氣態(tài)存在，有利于分離，從而促使平衡正向移動，B正確；C項(xiàng)，230時，Ni(CO)4分解的平衡常數(shù)為5106，可知分解率較高，C錯誤；D項(xiàng)，平衡時，4v生成Ni(CO)4= v生成(CO