專題十二 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡 專題
【考點(diǎn)分析】
【考綱解讀】
1．了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法。
2．了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程。理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
【能力解讀】
能從定量的角度理解化學(xué)反應(yīng)速率的快慢、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度和化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。
【重難點(diǎn)解析】
1．化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素
2．化學(xué)平衡
3．化學(xué)平衡的影響因素及其移動(dòng)
4．勒夏特列原理的應(yīng)用
5．等效平衡
6．化學(xué)平衡常數(shù)
7．化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向
【考點(diǎn)突破】
一、影響化學(xué)平衡的條件
1．濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響。在其它條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度，或減小生成物的濃度，都可以使平衡向著正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物的濃度，或減小反應(yīng)物的濃度，都可以使平衡向著逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
2．壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響。在其它條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。
應(yīng)特別注意，在有些可逆反應(yīng)里，反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的總體積沒有變化，如
H2（氣）+I2（氣） 2HI（氣）
1體積 1體積 2體積
在這種情況下，增大或減小壓強(qiáng)都不能使化學(xué)平衡移動(dòng)。還應(yīng)注意，改變壓強(qiáng)對(duì)固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積幾乎不影響。因此平衡混合物都是固體或液體時(shí)，改變壓強(qiáng)不能使化學(xué)平衡移動(dòng)。
3．溫度對(duì)于化學(xué)平衡的影響。在其它條件不變的情況下，溫度升高，會(huì)使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)；溫度降低，會(huì)使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。
4．催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響。使用催化劑不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。由于使用催化劑對(duì)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率影響的幅度是等同的，所以平衡不移動(dòng)。但應(yīng)注意，雖然催化劑不使化學(xué)平衡移動(dòng)，但使用催化劑可影響可逆反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間。
二、化學(xué)平衡的移動(dòng)——勒沙特列原理：
1．勒沙持列原理：如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)和溫度等），平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。其中包含：①影響平衡的因素只有濃度、壓強(qiáng)、溫度三種；②原理的適用范圍是只有一項(xiàng)條件變化的情況（溫度或壓強(qiáng)或一種物質(zhì)的濃度），當(dāng)多項(xiàng)條件同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，情況比較復(fù)雜；③平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱（不可能抵消）外界條件的變化。
2．平衡移動(dòng)就是一個(gè)“平衡狀態(tài)→不平衡狀態(tài)→新的平衡狀態(tài)”的過(guò)程。一定條件下的平衡體系，條件改變后，可能發(fā)生平衡移動(dòng)�？煽偨Y(jié)如下：
3．應(yīng)用勒沙特列原理研究平衡時(shí)，注意：⑴針對(duì)平衡體系。如對(duì)一個(gè)剛開始的氣態(tài)反應(yīng)，增大壓強(qiáng)反應(yīng)總是正向進(jìn)行而不服從勒沙特列原理；⑵改變影響平衡的一個(gè)條件，可用勒沙特列原理判定移動(dòng)方向。當(dāng)有“多個(gè)”條件改變時(shí)，若多個(gè)條件對(duì)平衡影響一致，則可強(qiáng)化此平衡移動(dòng)，但多個(gè)條件對(duì)平衡影響相反時(shí)，應(yīng)根據(jù)各條件改變對(duì)平衡影響的程度，判定移動(dòng)方向；⑶平衡移動(dòng)的結(jié)果是“減弱”這種改變，而不是“消除”。如給某平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)體系升溫10℃，由于化學(xué)反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行的結(jié)果，使反應(yīng)體系的最終溫度小于（t+10）℃。
三、判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向應(yīng)該注意的幾點(diǎn)問(wèn)題
化學(xué)平衡建立的實(shí)質(zhì)是v（正）=v（逆），故凡能不同程度地影響正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率的因素都使平衡發(fā)生移動(dòng)，實(shí)際生產(chǎn)中常采用改變溫度、濃度、壓強(qiáng)（指氣體）的方法，使平衡朝著所需的方向移動(dòng)，其判斷依據(jù)是勒夏特列原理。應(yīng)注意：
1．催化劑對(duì)化學(xué)平衡沒有影響。因?yàn)榇呋瘎┠芡瘸潭鹊馗淖冋�、逆反�?yīng)速率，且在速率改變的過(guò)程中，始終保持著v（正）=v（逆）。只不過(guò)催化劑的使用能使平衡及早建立。
2．對(duì)于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的總體積不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)或減小壓強(qiáng)都不能使化學(xué)平衡移動(dòng)，此時(shí)，壓強(qiáng)改變能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，并始終保持著v（正）=v（逆）。
3．惰性氣體的加入對(duì)化學(xué)平衡的影響，要具體分析平衡物質(zhì)的濃度是否變化。如果恒溫、恒容時(shí)充入惰性氣體，雖然體系的總壓強(qiáng)增大，但沒有改變?cè)胶饣旌衔锔鹘M分的濃度，平衡不移動(dòng)；如果恒溫、恒壓時(shí)充入惰性氣體，恒壓體必定增大，則平衡混合物各組分濃度減小，平衡向體積增大的方向移動(dòng)。
4．不要將平衡的移動(dòng)和速率的變化混同起來(lái)。
5．不要將平衡的移動(dòng)和濃度的變化混同起來(lái)，例如別以為平衡正向移動(dòng)反應(yīng)物濃度一定減小等。
6．不要將平衡的移動(dòng)和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高低混同起來(lái)，別以為平衡正向移動(dòng)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率一定提高。具體分析可參考下表：
反應(yīng)實(shí)例條件變化與平衡移動(dòng)方向達(dá)新平衡后轉(zhuǎn)化率變化
2SO2 +O2
2SO3（氣）+熱增大O2濃度，平衡正移SO2 的轉(zhuǎn)化率增大，O2的轉(zhuǎn)化率減小
增大SO3濃度，平衡逆移從逆反應(yīng)角度看，SO3的轉(zhuǎn)化率減小
升高溫度，平衡逆移SO2 、O2的轉(zhuǎn)化率都減小
增大壓強(qiáng)，平衡正移SO2 、O2的轉(zhuǎn)化率都增大
2NO2（氣） N2O4體積不變時(shí)，無(wú)論是加入NO2或者加入 N2O4NO2的轉(zhuǎn)化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都會(huì)增大）
2HI H2+I2（氣）增大H2的濃度，平衡逆移H2的轉(zhuǎn)化率減小，I2的轉(zhuǎn)化率增大
增大HI的濃度，平衡正移HI的轉(zhuǎn)化率不變
增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)轉(zhuǎn)化率不變
四、有關(guān)化學(xué)平衡圖像的知識(shí)規(guī)律
1．對(duì)有氣體參加的可逆反應(yīng)，在溫度相同的情況下，壓強(qiáng)越大，到達(dá)平衡所需的時(shí)間越短；在壓強(qiáng)相同情況下，溫度越高，到達(dá)平衡所需的時(shí)間越短。
2．使用催化劑，能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，改變到達(dá)平衡所需時(shí)間，但不影響化學(xué)平衡移動(dòng)。
3．同一反應(yīng)中，末達(dá)平衡前，同一段時(shí)間間隔內(nèi)，高溫時(shí)（其他條件相同）生成物含量總比低溫時(shí)生成物含量大；高壓時(shí)（其他條件相同）生成物的含量總比低壓時(shí)生成物的含量大。
4．平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，生成物的物質(zhì)的量增加，但生成物的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增加。
5．化學(xué)平衡中常見的圖象
⑴如圖是一種既表示反應(yīng)速率變化情況，又表示平衡移動(dòng)的圖象。
當(dāng)某一物質(zhì)濃度發(fā)生變化時(shí)v’（正）或v’（逆）總有一個(gè)與 v（平）相連。在圖A中，某一瞬間v’（正）> v（平），v’（逆）= v（平），說(shuō)明正反應(yīng)速率突然變快，而逆反應(yīng)速率逐漸變大，所以圖A表示增加反應(yīng)物濃度。因v’（正）>v’（逆），平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)．
當(dāng)溫度或壓強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)，v’（正）或v’（逆）都與v（平）斷開。在圖B中，v’（正）和v’（逆）都大于v（平），所以圖B表示升高溫度或增大壓強(qiáng)。因。v’（正）>v’（逆），平衡向逆反應(yīng)方向（吸熱反應(yīng)方向或氣體體積縮小方向）移動(dòng)。
當(dāng)使用催化劑或改變氣體體積不變的氣體反應(yīng)的壓強(qiáng)時(shí)，v’（正）或v’（逆）都與v（平）斷開。在圖C中v’（正）和v’（逆）都大于v（平），所以圖c表示使用正催化劑或增大體系的壓強(qiáng)。因v’（正）= v’（逆），平衡不移動(dòng)。
⑵如圖是一種討論溫度和壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡影響的圖象。轉(zhuǎn)化率高說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；轉(zhuǎn)化率低則說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。在圖中當(dāng)討論溫度對(duì)平衡影響時(shí)，需假設(shè)壓強(qiáng)不變，圖中表示正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；當(dāng)討論壓強(qiáng)對(duì)平衡影響時(shí)，需假設(shè)溫度不變，圖中表示正反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)。
解化學(xué)平衡圖像題三步曲
1．看懂圖像：看圖像要五看。一看面，即看清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；二看線，即看線的走向、變化趨勢(shì)；三看點(diǎn)，即看曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、原點(diǎn)、極值點(diǎn)等；四看要不要作輔助線、如等溫線、等壓線；五看定量圖像中有關(guān)量的多少。
2．聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。①先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率-時(shí)間圖上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)高。②定一議二。當(dāng)圖象中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變?cè)儆懻摿硗鈨蓚�(gè)量的關(guān)系。
3．推理判斷：結(jié)合題中給定的化學(xué)反應(yīng)和圖像中的相關(guān)信息，進(jìn)行信息提取，挖掘隱含信息、排除干擾信息、提煉有用信息，在統(tǒng)攝信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理或運(yùn)用數(shù)據(jù)計(jì)算，根據(jù)有關(guān)知識(shí)規(guī)律分析作出判斷。
【07-09高考再現(xiàn)】
1．一定溫度下可逆反應(yīng)：A（s）+2B（g） 2C（g）+D（g）；△H<0。現(xiàn)將1mol A和2molB加入甲容器中，將4 molC和2 mol D加入乙容器中，此時(shí)控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍，t1時(shí)兩容器內(nèi)均達(dá)到平衡狀態(tài)（如圖1所示，隔板K不能移動(dòng)）。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．保持溫度和活塞位置不變，在甲中再加入1molA和2molB，達(dá)到新的平衡后，甲中C的濃度是乙中C的濃度的2倍
B．保持活塞位置不變，升高溫度，達(dá)到新的平衡后，甲、乙中B的體積分?jǐn)?shù)均增大
C．保持溫度不變，移動(dòng)活塞P，使乙的容積和甲相等，達(dá)到新的平衡后，乙中C的體積分?jǐn)?shù)是甲中C的體積分?jǐn)?shù)的2倍
D．保持溫度和乙中的壓強(qiáng)不變，t2時(shí)分別向甲、乙中加入等質(zhì)量的氦氣后，甲、乙中反應(yīng)速率變化情況分別如圖2和圖3所示（t1前的反應(yīng)速率變化已省略）
【解析】由題給反應(yīng)可知A是固體，該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)。甲容器加入1molA和2molB，乙容器加入4molC和2molD，完全轉(zhuǎn)化后得2molA和4molB，乙的體積是甲的2倍，兩者起始建立等效平衡。A項(xiàng)中，再在甲中加入1molA和2molB，相當(dāng)于在起始加入2molA和4molB，由于甲體積比乙小，甲中壓強(qiáng)加大，平衡向逆反應(yīng)方程式移動(dòng)，甲中C的濃度小于乙中C的濃度的2倍，A不正確。B中溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，B的體積分?jǐn)?shù)均增大。C中使甲、乙兩容器體積相等，乙中投入量相當(dāng)于甲的2倍，乙中壓強(qiáng)增大（類似于選項(xiàng)A），平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，乙中C的體積分?jǐn)?shù)小于甲C的體積分?jǐn)?shù)的2倍。D中，甲容器中總壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)物和生成物的濃度不變，速率不發(fā)生變化，平衡不發(fā)生移動(dòng)，圖2正確。乙容器中保持恒壓，體積增大，濃度減小，正、逆反應(yīng)速率都減小，體積增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，圖3正確。
答案：BD
2．等質(zhì)量的鐵與過(guò)量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氣體體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖1，則曲線a、b、c、d所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別可能是（ ）
A．4－3－2－1B．1－2－3－4C．3－4－2－1D．1－2－4－3
【解析】化學(xué)反應(yīng)速率與溫度、濃度和固體物質(zhì)的表面積的大小有關(guān)，實(shí)驗(yàn)1的鹽酸的濃度最小，反應(yīng)的溫度最低，所以化學(xué)反應(yīng)速率最慢；由于實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)溫度比實(shí)驗(yàn)2的反應(yīng)溫度高，所以反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)3大于實(shí)驗(yàn)2；而實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)3雖然濃度相同，但反應(yīng)的溫度不同，物質(zhì)的狀態(tài)也不相同，所以不能比較。
答案：AC
3．已知：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2（g）．△H=-1025kJ/mol該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)。若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同，下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是（ ）
【解析】根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”的原則，選項(xiàng)A、B正確；根據(jù)升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)（即逆反應(yīng)方向移動(dòng)），可確定A、B正確；根據(jù)使用催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，但對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)無(wú)影響，所以選項(xiàng)D正確。
答案：C
4．在密閉的容器中進(jìn)行如下的反應(yīng)：H2（G＋I(xiàn)2（g） 2HI（g），在溫度T1和T2時(shí)，產(chǎn)物的量?時(shí)間的關(guān)系如下圖所示，符合圖象的正確的判斷是（ ）
A．T1＞T2，△H＞0B．T1＞T2，△H＜0
C．T1＜T2，△H＞0D．T1＜T2，△H＜0
【解析】根據(jù)“先拐現(xiàn)平數(shù)字大”的原則，從圖可以看出，反應(yīng)時(shí)的溫度T2＞T1，且溫度越高，HI的量越少，說(shuō)明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即該反應(yīng)的正反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，△H＜0。
答案：D
5．下圖表示反應(yīng)X（g） 4Y（g）＋Z（g），
△H＜0，在某溫度時(shí)X的濃度隨時(shí)間變化
的曲線：
下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是（ ）
A．第6 min 后，反應(yīng)就終止了
B．X的平衡轉(zhuǎn)化率為85%
C．若升高溫度，X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%
D．若降低溫度，v正和v逆將以同樣倍數(shù)減小
【答案】B
【解析】A項(xiàng)，6min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，但未停止，故錯(cuò)；B項(xiàng)，X的變化量為1-0．15=0．85mol，轉(zhuǎn)化率為0．85/1=85%，正確。?H<0，反應(yīng)為放熱，故升高溫度，平衡將逆向移動(dòng)，則X的轉(zhuǎn)化率減小，C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)，降溫，正、逆反應(yīng)速率同時(shí)減小，但是降溫平衡正向移動(dòng)，故V正>V逆，即逆反應(yīng)減小的倍數(shù)大，錯(cuò)誤。
6．超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的 會(huì)破壞臭氧層。科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的 和 轉(zhuǎn)變成 和 ，化學(xué)方程式如下：
為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：
請(qǐng)回答下列問(wèn)題（均不考慮溫度變化對(duì)催化劑催化效率的影響）：
（1）在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的 0（填寫“>”、“<”、“=”。
（2）前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2）=_____________。
（3）在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。
（4）假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是 。
A．選用更有效的催化劑 B．升高反應(yīng)體系的溫度
C．降低反應(yīng)體系的溫度 D．縮小容器的體積
（5）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時(shí)，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)T/℃NO初始濃度/mol?L-1CO初始濃度/mol?L-1催化劑的比表面積/ m2?g-1
Ⅰ2801．20×10-35．80×10-382
Ⅱ124
Ⅲ350124
①請(qǐng)?jiān)谏媳砀裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。
②請(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)圖中，畫出上表中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖，并標(biāo)明各條曲線是實(shí)驗(yàn)編號(hào)。
【答案】（1）< （2） 1．88×10-4mol/（L?s） （3）5000 （4）C、D
（5）①II: 280、1．20×10-3、5．80×10-3
III：1．2×10-3 、5．80×10-3
②
【解析】（1）自發(fā)反應(yīng)，通常為放熱反應(yīng)，即?H小于0。（2）以NO計(jì)算，2s內(nèi)NO的濃度變化為（10－2．5）×10-4mol/L，V（NO）=7．5×10-4/2 =3．75×10-4mol/（L?s）。根據(jù)速率之比等于計(jì)量系數(shù)比可知，V（N2）=1/2 V（NO）=1．875×10-4mol/（L?s）。（3） =
=5000。（4）催化劑不影響平衡的移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)；該反應(yīng)放熱，故降溫平衡正向移動(dòng)，NO轉(zhuǎn)化率增大，B項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)正確；縮小體積，即增大壓強(qiáng)，平衡向體積減小的方向運(yùn)動(dòng)，即正向移動(dòng)，D項(xiàng)正確。（5）本題為實(shí)驗(yàn)探究題，目的是研究溫度和催化劑的比表面積對(duì)速率的影響，研究時(shí)只能是一個(gè)變量在起作用，所以II中數(shù)據(jù)與I比較催化劑的比表面積增大了，故其他的數(shù)據(jù)應(yīng)與I完全相同；III中數(shù)據(jù)與II比較，催化劑的比表面積數(shù)據(jù)未變，但是溫度升高，故其他數(shù)據(jù)是不能改變的。實(shí)質(zhì)I、II研究是催化劑的比表面積對(duì)速率的影響，II、III研究是溫度對(duì)速率的影響。作圖，可根據(jù)先拐先平的原則，即最里面的線先達(dá)平衡，速率快，應(yīng)對(duì)應(yīng)于III（因?yàn)槠錅囟群痛呋瘎┑谋缺砻娣e是三組中最高的），II比I快，因?yàn)閮山M溫度相同，但是II中催化劑的比表面積大。
【考點(diǎn)定位】本題考查化學(xué)平衡的知識(shí)，涉及反應(yīng)速率的計(jì)算，平衡常數(shù)，平衡的移動(dòng)及圖象的分析。
7．一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu2O/ZnO）：CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）
根據(jù)題意完成下列各題：
⑴反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K＝ ，升高溫度，K值 （填“增大”、“減小”或“不變”）。
⑵在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）＝
⑶在其他條件不變的情況下，對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的1/2，下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是（ ）
a 氫氣的濃度減少 b 正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快
c 甲醇的物質(zhì)的量增加 d 重新平衡時(shí)n（H2）/n（CH3OH）增大
⑷據(jù)研究，反應(yīng)過(guò)程中起催化作用的為Cu2O，反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，原因是： （用化學(xué)方程式表示）。
【解析】從圖像可知溫度高時(shí)平衡體系中甲醇含量減少，可以推出CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）反應(yīng)放熱，因此溫度升高后，K值減��；從圖像可以看出在500℃tB時(shí)刻達(dá)到平衡，此時(shí)甲醇物質(zhì)的量為nB,反應(yīng)消耗氫氣物質(zhì)的量為2nB，可求出氫氣的平均反應(yīng)速率為2nB/3tBmol?（L?min）－1；加壓時(shí)，反應(yīng)物和生產(chǎn)物濃度均增大，正逆反應(yīng)速率都加快，由勒夏特列原理可知，加壓時(shí)平衡又移，因此答案為bc；在加熱條件下CO能還原Cu2O使其減少，因此反應(yīng)體系中含有少量二氧化有利于維持Cu2O的量不變。
答案：⑴K＝c（CH3OH）/c（CO）?c2（H2）；減�。�
⑵2nB/3tBmol?（L?min）－1；
⑶b、c；
⑷Cu2O＋CO 2Cu＋CO2
8．反應(yīng)A（g）+B（g） C（g） +D（g）過(guò)程中的能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)題。
⑴該反應(yīng)是____________________反應(yīng)（填“吸熱”“放熱”）;
⑵當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率______（填“增大”“減小”“不變”），原因是____________________________________________；
⑶反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?_______________，原因是_________。
⑷在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1和E2的變化是：E1_________，E2________（填“增大”“減小、”“不變”）。
【解析】由圖可以知道，由于該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，所以A的轉(zhuǎn)化率減小；當(dāng)在反應(yīng)體系中加入催化劑，能同倍數(shù)改變化學(xué)反應(yīng)速率，因此對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)無(wú)影響，即對(duì)反應(yīng)熱也無(wú)影響。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)速率增大，所以E1和E2同時(shí)降低。
答案：⑴放熱。⑵減小；該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。⑶不影響；催化劑不改變平衡的移動(dòng)。⑷減小、減小。
【2010模擬組合】
1．一定溫度下，將4molPCl3和2molCl2充入容積不變的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)：PCl3+Cl2 PCl5 ,各物質(zhì)均為氣態(tài)。達(dá)平衡后，PCl5為0．8mol。若此時(shí)再移走2molPCl3和1molCl2 ，相同溫度下達(dá)到平衡，PCl5的物質(zhì)的量為（ ）
A．0．8molB．0．4mol
C．0．4mol ＜ x ＜ 0．8molD．＜ 0．4mol
[解析]：再移走2molPCl3和1molCl2 ，和移走平衡體系氣體的一半然后擴(kuò)大體積相當(dāng)，新平衡中PCl5＜0．4mol ．
[答案] D
2．某溫度下，將2mo1A和3mo1B充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：aA（g）＋B（g） C（g）＋D（g），5min 后達(dá)到平衡。已知該溫度下其平衡常數(shù)K=1 ，若溫度不變時(shí)將容器的體積擴(kuò)大為原來(lái)的10倍，A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化， 則（ ）
A．a(chǎn)=1B．a(chǎn) =2
C．B的轉(zhuǎn)化率為40 %D．B的轉(zhuǎn)化率為60 %
[解析]：若溫度不變時(shí)將容器的體積擴(kuò)大為原來(lái)的10倍，A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化，則壓強(qiáng)不影響平衡狀態(tài)，a=1；A（g）＋B（g） C（g）＋D（g），
起始物質(zhì)的量（mol） 2 3 0 0
變化物質(zhì)的量（mol） x x x x
平衡物質(zhì)的量（mol）2-x 3-x x x
K=1=x2/[（2-x）（ 3-x）] ,X=1．2,則B的轉(zhuǎn)化率為1．2/3=40%
[答案] AC
3．某溫度下，向容積為2L的密閉反應(yīng)器中充入0．10 mol SO3，當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)測(cè)得SO3的轉(zhuǎn)化率為20%，則該溫度下反應(yīng)2SO2（g）＋O2 2SO3（g）的平衡常數(shù)為（ ）
A．3．2×103mol－1?LB．1．6×103mol－1?L
C．8．0×102mol－1?LD．4．0×102mol－1?L
[解析]： 2SO3（g） 2SO2（g）＋O2
起始物質(zhì)的量（mol） 0．1 0 0
變化物質(zhì)的量（mol） 0．02 0．02 0．01
平衡物質(zhì)的量（mol） 0．08 0．02 0．01
K=0．005×0．012/0．042=5×10-3/16,則它的逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是1/K=3．2×103mol－1?L
[答案] A
4．向恒溫、恒容（2L）的密閉容器中充入2 mol SO2和一定量的O2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）；△H= －197．74 kJ?mol－1，4min后達(dá)到平衡，這時(shí)c（SO2）=0．2mol L－1，且SO2和O2的轉(zhuǎn)化率相等。下列說(shuō)法中，正確的是（ ）
A．2min時(shí)，c（SO2）=0．6mol L－1
B．用O2表示4min內(nèi)的反應(yīng)速率為0．1mol?（L?min） －1
C．再向容器中充入1mol SO3，達(dá)到新平衡，n（SO2）：n（SO3）=2:1
D．4min后，若升高溫度，平衡向逆方向移動(dòng)，平衡常數(shù)K增大
[解析]：SO2和O2的轉(zhuǎn)化率相等，則起始n（SO2）:n（O2）=2:1，n（O2）=1mol;
2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）；
起始物質(zhì)的量濃度（mol/L） 1 0．5 0
變化物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．8 0．4 0．8
平衡物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．2 0．1 0．8
由于速率不是勻速的，A錯(cuò)誤；V（O2）=0．4mol?L-1/4min=0．1mol?（L?min） －1,B正確；
正反應(yīng)放熱，升高溫度K減小，D錯(cuò)；再加入1mol SO3達(dá)到新平衡，n（SO2）：n（SO）小于1：4，C錯(cuò)。
[答案] B
5．（Ｂ）．“碘鐘”實(shí)驗(yàn)中，3I－＋ →I3－ ＋2SO42 －的反應(yīng)速率可以用I3－ 與加入的淀粉溶液顯藍(lán)色的時(shí)間t來(lái)度量，t越小，反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③④⑤
c（I－）/ mol?L－10．0400．0800．0800．1600．120
c（ ）/mol?L－10．0400．0400．0800．0200．040
t/s88．044．022．044．0t1
（1）該實(shí)驗(yàn)的目的是___________________________________________________。
（2）顯色時(shí)間t1＝______________。
（3）溫度對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響符合一般規(guī)律，若在40 ℃下進(jìn)行編號(hào)③對(duì)應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn)，顯色時(shí)間t2的范圍為______（填字母）。
a．＜22．0 s b．22．0 s～44．0 s c．＞44．0 s d．?dāng)?shù)據(jù)不足，無(wú)法判斷
（4）通過(guò)分析比較上表數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是_______________________________________。
[解析]：（1）略，（2）--（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可以知道反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比；t1＝88．0/3s=29．3 s ；升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，若在40 ℃下進(jìn)行編號(hào)③對(duì)應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn)，顯色時(shí)間t2＜22．0 s
[答案] （1）研究反應(yīng)物I－與 的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 （2）29．3 s （3） a
（4）反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比（或顯色時(shí)間與反應(yīng)物起始濃度乘積成反比）
6．氮化硅（Si3N4）是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦�，通過(guò)以下反應(yīng)制得：
（1）上述反應(yīng)1mol C 參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 ；（NA表示阿伏加德羅常數(shù)）
（2）該反應(yīng)中的氧化劑是 ，其還原產(chǎn)物是 ；
（3）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 K = ；
（4）若知上述反應(yīng)升高溫度時(shí)，其平衡常數(shù)值減小，則其反應(yīng)熱△H 零（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）若使壓強(qiáng)增大，則上述平衡向 反應(yīng)方向移動(dòng)（填“正”或“逆”）；
（6）若已知CO生成速率為v （CO） = 18 mol/（L?min），則N2消耗速率為v （N2） = mol/（L?min）。
[解析]：（1）C由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，N由0價(jià)變?yōu)?-3價(jià)，Si不變價(jià)，反應(yīng)1mol C 參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量2mol；
（3）配平后再寫出，SiO2 、C 和 Si3N4為固體，
（4）升溫，K減小，逆向移動(dòng)，逆向吸熱；△H＜0
（6）速率之比等于計(jì)量數(shù)之比；v （N2） =6mol/（L?min）。
[答案]
（1）2NA
（2）N2，Si3N4
（3） （或）
（4）小于
（5）逆
（6）6
7．在密閉容器中，將1．0 mol CO與1．0 mol H2O混合加熱到800℃，發(fā)生下列反應(yīng)：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）。一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0．5 mol。則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．800℃下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0．25
B．427℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9．4，則該反應(yīng)的△H＜0
C．同溫下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1．0 mol的H2O（g），則平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為66．7%
D．同溫下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1．0 mol的CO（g），則平衡時(shí)CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為66．7%
[解析]： CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）。
起始物質(zhì)的量（mol） 1．0 1．0 0 0
變化物質(zhì)的量（mol） 0．5 0．5 0．5 0．5
平衡物質(zhì)的量（mol） 0．5 0．5 0．5 0．5
800℃下K=1 ;因?yàn)?27℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9．4，所以降低溫度K增大，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，正反應(yīng)吸熱，△H＜0；
CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）。
起始物質(zhì)的量（mol） 1．0 2．0 0 0
變化物質(zhì)的量（mol） a a a a
平衡物質(zhì)的量（mol） 1-a 2-a a a
根據(jù)K不變，a=0．667，
[答案]BC
8．現(xiàn)代煉鋅的方法可分為火法和濕法兩大類�；鸱掍\是將閃鋅礦（主要含ZnS）通過(guò)浮選、焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅，再把氧化鋅和足量焦炭混合，在鼓風(fēng)爐中加熱至1373 ∽1573K ，使鋅蒸餾出來(lái)。主要反應(yīng)為：
焙燒爐中：2ZnS+302=2ZnO+ 2S02 ①
鼓風(fēng)爐中：2C+02=2CO ② ZnO（s）+CO（g） Zn（g）+C02 （g）③
假設(shè)鼓風(fēng)爐體積固定且密閉，隨反應(yīng)的進(jìn)行鼓風(fēng)爐內(nèi)不同時(shí)間氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（mol/L）如下表
反應(yīng)進(jìn)行時(shí)間/minCOZnCO2
00．1100
20．10．010．01
30c1C2C2
35c1C2C2
（l）若保持溫度不變，在鼓風(fēng)爐中增大CO的濃度，K值 填“增大’、“減小”或“不變”）；
（2）已知：該溫度時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)K=1．0，則表中c1= （寫出計(jì)算過(guò)程） （3）通過(guò)改變反應(yīng)條件，使焙燒爐中反應(yīng)①的ZnO幾乎完全被CO還原，焙燒爐和鼓風(fēng)爐消耗的O2的體積比不超過(guò) 。
（4）若起始濃度不變，通過(guò)改變反應(yīng)條件，達(dá)平衡時(shí)鼓風(fēng)爐中反應(yīng)③CO的轉(zhuǎn)化率為80%，此時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ，此時(shí)焙燒爐和鼓風(fēng)爐消耗的O2的體積比大于 。
[解析]：（2）由表中數(shù)據(jù)分析可知，反應(yīng)③進(jìn)行至30min時(shí)，反應(yīng)③達(dá)到平衡狀態(tài)；故cl濃度為CO的平衡濃度。
[答案]
（l）不變；（2） 0．01mol/L
（3） 3:l ； （4） 0．352 ；12:5 或2．4
9．以CO、H2和CH2＝CH2為原料，利用上題信息，通過(guò)反應(yīng)①可制取丙醛， 丙醛經(jīng)反應(yīng)②（加氫加成）可生成正丙醇、經(jīng)反應(yīng)③（催化氧化）可生成丙酸。由正丙醇和丙酸經(jīng)反應(yīng)④（酯化反應(yīng)）生成丙酸正丙酯。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算回答下列問(wèn)題：
⑴ 理論上生產(chǎn)3．0 kg正丙醇至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣 L；
⑵ 由于副反應(yīng)的發(fā)生，生產(chǎn)中反應(yīng)①、反應(yīng)②、反應(yīng)③的產(chǎn)率分別為a、a、b，且a＜b。若反應(yīng)④中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率均為70％。則（計(jì)算結(jié)果請(qǐng)用含a、b的代數(shù)式表示）：
① 以2．8×103kg乙烯為原料，當(dāng)反應(yīng)②、反應(yīng)③中丙醛的投料比為1∶1時(shí)，通過(guò)上述4步反應(yīng)最多可制得丙酸正丙酯 kg；
② 反應(yīng)④中增加正丙醇的投料并保持正丙醇的轉(zhuǎn)化率不變，可以使丙酸的轉(zhuǎn)化率提高20％，此時(shí)反應(yīng)②和反應(yīng)③中丙醛的投料比應(yīng)為多少？
[解析]：（1）略，（2） ② 設(shè)反應(yīng)②中丙醛的物質(zhì)的量為x，反應(yīng)③中丙醛的物質(zhì)的量為y
則：CH3CH2CHO＋H2→CH3CH2CH2OH
x ax
2CH3CH2CHO＋O2→2CH3CH2COOH
y by
根據(jù)CH3CH2CH2OH＋CH3CH2COOH CH3CH2COOCH2CH2CH3＋H2O
可知，當(dāng)丙酸的轉(zhuǎn)化率增加20％時(shí)，消耗的丙醇應(yīng)為by（0．7＋0．2）＝0．9 by
應(yīng)有：0．7 ax＝0．9 by
即： x∶y＝9b∶7a
[答案]⑴ 2．24×103 ⑵ ① 4．06a2 ② 9b∶7a
10．黃鐵礦（主要成分為FeS2）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。
（1）將0．050 mol SO2（g）和0．030 mol O2（g）放入容積為1 L的密閉容器中，反應(yīng)2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得c（SO3）＝0．040 mol/L。計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計(jì)算過(guò)程）。
（2）已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有 （填字母）
（A）升高溫度 （B）降低溫度 （C）增大壓強(qiáng)
（D）減小壓強(qiáng) （E）加入催化劑 （G）移出氧氣
（3）SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。
（4）將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4。酸溶過(guò)程中需保持溶液足夠酸性，其原因是__________________________________________________。
【解析】:
（1）： 2SO2（g） ＋ O2（g） 2SO3（g）
起始濃度/ mol?L－1 0．050 0．030 0
平衡濃度/ mol?L－1 （0．050－0．040） （0．030－0．040/2） 0．040
= 0．010 = 0．010
所以，K = = = 1．6×103 mol?L－1。（不帶單位計(jì)算也得分）
??（SO2） = ×100% = 80% 。
【答案】：（1）1．6×103 mol?L－1, 80% ; （2）B、C。 （3）SO2＋H2O＋Na2SO3＝2NaHSO3。
（4）抑制Fe2＋、Fe3＋的水解，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。
11．在密閉容器中，用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生如下反應(yīng)
A（g）+2B（g） 2C（g），反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，A和B物質(zhì)的量之和與C物質(zhì)的量相等，則這時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為
A 40% B、50% C、60% D、70%
【解析】一看到化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算很容易馬上聯(lián)想到解化學(xué)平衡計(jì)算題的一般解法“列三量填對(duì)空”。若抓住題給的隱含信息“用等物質(zhì)的量的A和B”來(lái)一個(gè)順手牽羊就很容易解題。A與B在化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)之比為1：2，B全部轉(zhuǎn)化A也只能轉(zhuǎn)化50%；在化學(xué)平衡中不可能100%的轉(zhuǎn)化，所以A的轉(zhuǎn)化率只能少于50%。
【答案】：A
12． 1mol X跟a mol Y在體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X（g）＋a Y（g） b Z（g） 反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得X的轉(zhuǎn)化率為50％。而且，在同溫同壓下還測(cè)得反應(yīng)前混合氣體的密度是反應(yīng)后混合氣體密度的3/4，則a和b的數(shù)值可能是：（ ）
A．a(chǎn)＝1，b＝1 B．a(chǎn)＝2，b＝1
C．a(chǎn)＝2，b＝3 D．a(chǎn)＝3，b＝3
【解析】 X（g） ＋a Y（g） b Z（g）
起始物質(zhì)的量（mol） 1 a 0
變化物質(zhì)的量（mol） 0．5 0．5a 0．5b
平衡物質(zhì)的量（mol） 0．5 0．5a 0．5b
同溫同壓下密度之比等于物質(zhì)的量的反比：（1+a）:（0．5+．05a+0．5b）=4:3,a+1=2b ．
【答案】：A
13．【皖南八校2009屆高三第二次聯(lián)考12月】一種“人工固氮”的新方法是在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng)生成NH3：N2+ 3H2O 2NH3+ O2．
進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表（反應(yīng)時(shí)間3 h）：
T/℃304050
生成NH3量／（10 mo1）4．85．96．0
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）50℃時(shí)從開始到3 h內(nèi)以O(shè)2物質(zhì)的量變化表示的平均反應(yīng)速率為 mol／min。
（2）該反應(yīng)過(guò)程與能量關(guān)系可用右圖表示．完成反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。
（3）與目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應(yīng)速率慢。請(qǐng)?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議： 。
（4）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2（g）+3 H2（g） 2NH3（g）。設(shè)在容積為2．0 L的密閉容器中充人0．80 mol N2（g）和1．60 mol H2（g），反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH3的體積分?jǐn)?shù)為20％。
① 該條件下反應(yīng)2NH3（g） N2（g）十3H2（g）的平衡常數(shù)為 。
② 相同條件下，在另一相同容器中充人a mol N2（g）和b mo1 H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得容器中NH3為0．8 mo1，H2為2．0 mol，則 ， 。
[解析]：：（1）
（4）① N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）
起始 ／mol 0．80 1．60 0
轉(zhuǎn)化 ／mol 3 2
平衡n／mol 0．80— 1．60一3 2
解得：
則
② 由溫度相同知 設(shè)平衡時(shí)N2物質(zhì)的量為
由等效轉(zhuǎn)化可求起始時(shí)N2、H2的物質(zhì)的量。
[答案] （1）2．5×l0
（2）N2（g）+3H2O（1） 2NH3（g）+ O2（g）
（3）升高溫度；加壓；不斷移出生成物脫離反應(yīng)體系（合理均可）
（4）①0．9375 ②0．7 （2分）3．2
14．已知反應(yīng)：2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g） △H＜0。某溫度下，將2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如圖甲所示。則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．由圖甲知，A點(diǎn)SO2的平衡濃度為0．4 mol?L－1
B．由圖甲知，B點(diǎn)SO2、O2、SO3的平衡濃度之比為2：1：2
C．達(dá)平衡后，縮小容器容積，則反應(yīng)速率變化圖像可以用圖乙表示
D．壓強(qiáng)為0．50 MPa時(shí)不同溫度下SO2轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如丙圖，則T2＞T1
【解析】： 2SO2（g） ＋ O2（g） 2SO3（g） △H＜0。
起始物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．2 0．1 0
變化物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．16 0．08 0．16
平衡物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．04 0．02 0．16
則AB錯(cuò)誤；加壓平衡右移，C正確；溫度高建立平衡需要時(shí)間短，D錯(cuò)誤。
【答案】：C
15．（8分）在密閉容器中，將0．020 mol?L-1 CO和H2O（g）混合加熱到773K時(shí)，達(dá)到下列平衡CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），已知該反應(yīng)的K = 9，求CO的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。
【解析】：設(shè)CO的轉(zhuǎn)化濃度為x mol?L-1，則
CO（g） + H2O（g） CO2（g） + H2（g）
起始濃度（mol?L-1） 0．020 0．020 0 0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L-1） x x x x
平衡濃度（mol?L-1）0．020-x 0．020-x x x
將平衡濃度數(shù)值代入平衡常數(shù)表達(dá)式中得 ，（2分）解得x＝0．0150。
因此平衡時(shí)CO的濃度為0．020-x＝0．005 mol?L-1，其轉(zhuǎn)化率為α（CO） =
【答案】：[CO]=0．005 mol?L-1 α（CO）=75％
16．〖桂林市十八中高三第2次月考〗一定條件下，體積為10L的密閉容器中，1molX和1molY進(jìn)行反應(yīng)： 2X（g）＋Y（g） Z（g），經(jīng)60s達(dá)到平衡，生成0．3molZ。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．將容器體積變?yōu)?0L，Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的
B．以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為0．001mol/（L?S）
C．若增大壓強(qiáng)，則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小
D．若升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)增大，則該反應(yīng)的△H＞0
[解析]： 2X（g） ＋ Y（g） Z（g），
起始物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．1 0．1 0
變化物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．06 0．03 0．03
平衡物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．04 0．07 0．03
將容器體積變?yōu)?0L，平衡左移，Z的平衡濃度小于原來(lái)的 ，A錯(cuò)；
V（X）=0．06 mol?L-1/60s=0．001mol/（L?S），B正確；加壓Y轉(zhuǎn)化率增大，C錯(cuò)；若升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)增大，平衡左移，正反應(yīng)放熱，D錯(cuò)。
[答案] B
17．在一定溫度時(shí)，將1 mol A和2 mol B放入容積為5 L的某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A （s）+2B（g） C（g）+2D（g），經(jīng)5 min后，測(cè)得容器內(nèi)B的濃度減少了0．2 mol?L-1。下列敘述不正確的是（ ）
A．在5 min內(nèi)該反應(yīng)用C的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0．02 mol?（L?min）-1
B．5 min時(shí)容器內(nèi)氣體總的物質(zhì)的量為3 mol
C．在5 min時(shí)，容器內(nèi)D的濃度為0．2 mol?L-1
D．當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持恒定時(shí)，該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
[解析]： A （s） + 2B（g） C（g） + 2D（g），
起始物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．4 0 0
變化物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．2 0．1 0．2
5 min時(shí)物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．2 0．1 0．2
V（C）=0．1 mol?L-1/5 min=0．02 mol?（L?min）-1,A正確；反應(yīng)過(guò)程中氣體的物質(zhì)的量增多，B不正確；根據(jù)上述數(shù)據(jù)和方程式的特點(diǎn)CD正確
[答案] B
18．某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：A（g）+xB（g） 2C（g），達(dá)到平衡后，只改變反應(yīng)的一個(gè)條件，測(cè)得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的如下圖所示。下列說(shuō)法中正確是（ ）
A．30min時(shí)降低溫度，40min時(shí)升高溫度
B．8min前A的平均反應(yīng)速率為0．08mol?（L?s）-1
C．反應(yīng)方程式中的x=l，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
D．20min～40min間該反應(yīng)的平衡常數(shù)均為4
[解析]：根據(jù)圖像同時(shí)間內(nèi)AB的濃度變化量，則X=1；A錯(cuò)，因?yàn)榻档蜏囟�，平衡狀態(tài)要變化；B錯(cuò)，因?yàn)閱挝诲e(cuò)誤；根據(jù)前一個(gè)圖像A、B、C的物質(zhì)的量濃度變化，40min時(shí)是減小壓強(qiáng)，無(wú)法判斷正反應(yīng)吸熱還是放熱，C錯(cuò)；K=2×2/（1×1×1）=4
[答案] D
19．某溫度下，在一容積不變的密閉容器中，A（g）+2B（g） 3C（g）達(dá)到平衡時(shí)，A．B和C的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和4mol，若溫度不變，向容器內(nèi)的平衡混合物中再加入A、C各lmol，此時(shí)該平衡移動(dòng)的方向?yàn)椋?）
A．向左移動(dòng)B．向右移動(dòng)C．不移動(dòng)D．無(wú)法判斷
[解析]： A（g） + 2B（g） 3C（g）
原物質(zhì)的量濃度（mol/L） 3/V 2/V 4/V
K=16/3 , Q= （5/V）3/[（4/V）（2/V）2]=125/16＞K, 平衡左移。
[答案] A
20．可逆反應(yīng)Fe（s）+CO2（g） FeO（s）+CO（g），在溫度938K時(shí)，平衡常數(shù)K=1．47，在1173K時(shí)，K=2．15
（1）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式____________________
（2）若該反應(yīng)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，如果改變下列條件再達(dá)平衡后（選填“增大”、“減小”、“不變”）
①升高溫度，CO2的平衡濃度__________，②再通入CO2，CO2的轉(zhuǎn)化率___________， ③增大容器的體積，混和氣體的平均分子量_________。
（3）該反應(yīng)的逆速率隨時(shí)間變化情況如圖：
①?gòu)膱D中看到，反應(yīng)在t2時(shí)達(dá)平衡，在t1時(shí)改變了某種條件，改變的條件可能是_______________（填序號(hào)，答案可能不止一個(gè)）
a．升溫 b．增大CO2的濃度c．使用催化劑 d．增壓
②如果在t3時(shí)再增加CO2的量，t4時(shí)反應(yīng)又處于新平衡狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出t3~t5時(shí)間段的v逆變化曲線。
（4）能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是 。
A、容器內(nèi)壓強(qiáng)不變了 B、c（CO）不變了
C、v正（CO2）=v逆（CO ） D、c（CO2）=c（CO）
[解析]：（2）根據(jù)數(shù)據(jù)，升高溫度K增大，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則升高溫度，平衡右移，CO2的平衡濃度減��；再通入CO2，相當(dāng)于加壓，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變；增大容器的體積，平衡不移動(dòng)，混和氣體的平均分子量不變。
（3）t1處在建立平衡的過(guò)程中，①a、c、d都可能；B、C
[答案]
（1）k= ； （2）減小， 不變， 不變
（3）①a、c、d； ②
（4）B、C
21．硫酸是重要的化工原料，其中合成SO3是制硫酸的重要步驟。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）下列關(guān)于反應(yīng)2SO2+O2 2SO3 △H <0的說(shuō)法正確是 （填字母）
A．升溫可以加快合成SO3的速率同時(shí)提高SO2的轉(zhuǎn)化率
B．尋找常溫下的合適催化劑是未來(lái)研究的方向
C．由于△H<0，△S<0，故該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
D．當(dāng)SO2的濃度保持不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
E．當(dāng)νo2生成＝2νSO3消耗時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
（2）將0．050 mol SO2和0．030 molO2充入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得反應(yīng)后容器壓強(qiáng)縮小到原來(lái)壓強(qiáng)的75%，則該條件下SO 2的轉(zhuǎn)化率為________；該條件下的平衡常數(shù)為__________。
（3）若當(dāng)（2）中反應(yīng)在530℃下達(dá)到平衡后，恒溫下將容器容積從1L縮小到 L，則平衡向_____（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)。請(qǐng)結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)來(lái)說(shuō)明平衡移動(dòng)的原因，要求寫出推導(dǎo)過(guò)程。
【解析】: （1）BD
（2） 起始和平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量之比為1：0．75，平衡時(shí)0．08×0．75=0．06mol，
2SO2 + O2 2SO3 △n
2 1 2 1
0．04mol 0．02mol 0．04mol 0．02mol
則該條件下SO 2的轉(zhuǎn)化率為0．04mol/0．05moL=80％
C2（SO3） （0．040）2
K = ---------------- = ----------------- = 1．6×103
C2（SO2）?C（O2） （0．010）2×0．010
（3）正； 當(dāng)恒溫下，容器容積從1L縮小到 L時(shí)，
C2（SO3） （0．080）2
-------------- = ---------------- = 8×102 ＜ K=1．6×103
C2（SO2）?C（O2） （0．020）2×0．020
所以平衡將正向移動(dòng)達(dá)到平衡。
【答案】：（1）BD （2）80％，1．6×103（3）正；見解析
22．將一定量的SO2和含0．7mol氧氣的空氣（忽略CO2）放入一定體積的密閉容器中，550℃時(shí)，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O2 2SO3（正反應(yīng)放熱）。反應(yīng)達(dá)到平衡后，將容器中的混合氣體通過(guò)過(guò)量NaOH溶液，氣體體積減少了21．28L；再將剩余氣體通過(guò)焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2，氣體的體積又減少了5．6L（以上氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 。（填字母）
a．SO2和SO3濃度相等 b．SO2百分含量保持不變
c．容器中氣體的壓強(qiáng)不變 d．SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等
e．容器中混合氣體的密度保持不變
（2）欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是 。（填字母）
a．向裝置中再充入N2 b．向裝置中再充入O2
c．改變反應(yīng)的催化劑 d．升高溫度
（3）求該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率（用百分?jǐn)?shù)表示）。（寫出計(jì)算過(guò)程）
（4）若將平衡混合氣體的5%通入過(guò)量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？（不要求過(guò)程）
【解析】:
（3）消耗的O2物質(zhì)的量：
生成的SO3物質(zhì)的量：
SO2和SO3的物質(zhì)的量和：
反應(yīng)前的SO2物質(zhì)的量：
SO2的轉(zhuǎn)化率：
（4）在給定的條件下，溶液呈強(qiáng)酸性，BaSO3不會(huì)沉淀。因此BaSO4的質(zhì)量
【答案】：（1）bc ; （2）b （3）94．7% ;（4）10．5g
23．【天津市漢沽一中2010高三第四次月化學(xué)．25】水煤氣 （主要成分：CO、H2 ） 是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過(guò)熾熱的炭層制得：
C （s） + H2O（g）?CO （g） +H2 （g）；△H =+131．3kJ?mol－1
（1）某溫度下，四個(gè)容器中均進(jìn)行著上述反應(yīng)，各容器中炭足量，其它物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示。請(qǐng)?zhí)顚懕碇邢鄳?yīng)的空格。
容器編號(hào)c（H2O）/mol?L－1c（CO）/mol?L－1c（H2）/mol?L－1V正、V逆比較
I0．060．600．10V正=V逆
II0．060．500．40?
III0．120．400．80V正
（2）另有一個(gè)容積可變的密閉容器。恒溫恒壓下，向其中加入1．0mol炭和 1．0mo l水蒸氣 （H216O），發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器的體積變?yōu)樵瓉?lái)的1．25 倍。平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為 ；向該容器中補(bǔ)充 a mol 炭，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率將 （填 “增大”、“減小”、“不變”），再補(bǔ)充 a mol 水蒸氣 （H218O）, 最終容器中C16O和C18O 的物質(zhì)的量之比為 。
（3）己知：C （s） + O2（g）=CO （g）；△H = －110．5kJ?mo1－1
CO（g） + O2（g） =CO2 （g）；△H =－283．0 kJ?mo1－1
H2 （g） + O2 （g） =H2O （g）；△H = －241．8kJ?mo1－1
那么，將2．4 g 炭完全轉(zhuǎn)化為水煤氣，然后再燃燒，整個(gè)過(guò)程△H = kJ?mo1－1
【解析】（1）由I容器可知K=0．1×0．6/0．06=1;II中，Q=0．4×0．5/0．06=10/3＞K,平衡左移，V正
1 1 1 1
消耗 0．25mol 0．25mol 0．25mol 0．25mol
平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為25% ；木炭是固體，加入木炭不影響平衡；再補(bǔ)充 a mol 水蒸氣 （H218O）,相當(dāng)于加壓，兩種CO的物質(zhì)的量之比等于兩種水的物質(zhì)的量之比。
（3）根據(jù)蓋斯定律：整個(gè)過(guò)程和2．4 g 炭完全燃燒放出的熱量相等，n（C）=0．2mol;
C（s）+O2（g）=CO2（g） △H =－393．5 kJ?mo1－1
Q=0．2mol×393．5 kJ?mo1－1=78．7 kJ
【答案】：（1）
V正 < V逆
0．40
（2）25%；不變；1：a； （3）-78．7
24．（10分）一種“人工固氮”的新方法是在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng)生成NH3：N2+ 3H2O 2NH3+ O2．
進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表（反應(yīng)時(shí)間3 h）：
T/℃304050
生成NH3量／（10 mo1）4．85．96．0
請(qǐng)回答下列問(wèn)題
（1）50℃時(shí)從開始到3 h內(nèi)以O(shè)2物質(zhì)的量變化表示的平均反應(yīng)速率為 mol／min。
（2）該反應(yīng)過(guò)程與能量關(guān)系可用右圖表示．完成反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。
（3）與目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應(yīng)速率慢。請(qǐng)?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議： 。
（4）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2（g）+3 H2（g） 2NH3（g）。設(shè)在容積為2．0 L的密閉容器中充人0．80 mol N2（g）和1．60 mol H2（g），反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH3的體積分?jǐn)?shù)為20％。
① 該條件下反應(yīng)2NH3（g） N2（g）十3H2（g）的平衡常數(shù)為 。
② 相同條件下，在另一相同容器中充人a mol N2（g）和b mo1 H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得容器中NH3為0．8 mo1，H2為2．0 mol，則 。
【答案】：．（1）2．5×l0
（2）N2（g）+3H2O（1） 2NH3（g）+ O2（g）
（3）升高溫度；加壓；不斷移出生成物脫離反應(yīng)體系（合理均可）
（4）①0．9375 （1分）②0．7
25．（9分）在一固定容積的密閉容器中進(jìn)行著如下反應(yīng)：
CO2（g） + H2（g） CO（g） + H2O（g）
其平衡常數(shù)Ｋ和溫度t的關(guān)系如下：
t℃70080085010001200
K2．61．71．00．90．6
（1）K的表達(dá)式為： ；
（2）該反應(yīng)的正反應(yīng)為 反應(yīng)（“吸熱”或“放熱”）；
（3）能判斷該反應(yīng)是否已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是：
A．容器中壓強(qiáng)不變 Ｂ．混合氣體中CO濃度不變
C．v（H2）正 = v（H2O）逆 D．c（CO2） = c（CO）
（4）在850℃時(shí)，可逆反應(yīng)：CO2（g） + H2（g） CO（g） + H2O（g），在該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下：
時(shí)間/minCO2 （mol/L）H2 （mol/L）CO （mol/L）H2 O （ mol/L）
00．2000．30000
20．1380．2380．0620．062
3c1c2c3c3
4c1c2c3c3
計(jì)算：3min—4min達(dá)到平衡時(shí)CO的平衡濃度c3和CO2 （g）的轉(zhuǎn)化率，要求寫出簡(jiǎn)單的計(jì)算過(guò)程（c3精確到小數(shù)點(diǎn)后面三位數(shù)）。
【解析】（1）--（3）略，（4）設(shè)3min—4min達(dá)到平衡時(shí)CO、H2 O的平衡濃度為c3, 則CO2 、H2的平衡濃度分別為0．200-c3和0．300- c3
根據(jù)： K= c3?c3/（0．200-c3）?（0．300-c3）= 1
c3=0．120mol/L
CO2 （g）的轉(zhuǎn)化率 ： 0．120/0．2×100% = 60%
【答案】：（1） ；；（2）放熱； （3）B、C；（4） 60%
26．已知 ：
反應(yīng)①N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） ΔH＝－92 kJ?mol－1。
②4NH3+5O2=====4NO+6H2O
（1）在500℃、2．02×107Pa和鐵催化條件下向一密閉容器中充入1molN2和3molH2,充分反應(yīng)后，放出的熱量______（填“<”“>”“=”）92．4kJ，理由是________ _________；
（2）為有效提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，實(shí)際生產(chǎn)中宜采取的措施有____________；
A．降低溫度 B．最適合催化劑活性的適當(dāng)高溫
C．增大壓強(qiáng)D．降低壓強(qiáng)
E．循環(huán)利用和不斷補(bǔ)充氮?dú)?F．及時(shí)移出氨
（3）反應(yīng)② 的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=________________，當(dāng)溫度升高時(shí)，K值______（填“增大”、“減小”或“無(wú)影響”）；
（4）在0．5L的密閉容器中，加入2．5mol N2 和 7．5mol H2，當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)出平衡混合氣的總物質(zhì)的量為6 mol，求平衡時(shí)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率（寫出計(jì)算過(guò)程）
【解析】:（1）＜ ， 在1atm和298K條件下，1mol氮?dú)夂?mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol氨氣，放出92．4kJ熱量，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能全部變?yōu)樯晌铮挥忠驗(yàn)榉磻?yīng)溫度為500℃，所以放出的熱量小于92．4kJ；
（2）CEF（3） K= 減小
（4）設(shè)充入氮?dú)鉃閤mol，則有：
N2 + 3H2 2NH3
起始 2．5mol 7．5mol 0
變化 Xmol 3Xmol 2Xmol
平衡 （2．5-X）mol （7．5-3X） mol 2Xmol
（2．5-X）+ （7．5-3 X） +2X=6 X=2
氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率=2 mol÷2．5 mol×100%=80%
【答案】：見解析。
27． 下圖是工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程。
（1）吸收塔C中通入空氣的目的是 。
A、B、C、D四個(gè)容器中的反應(yīng)，屬于氧化還原反應(yīng)的是 （填字母）。
（2）已知：4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g） △H= 一1266．8kJ／mol
N2（g）+O2（g）=2NO（g） △H= +180．5 kJ／mol
寫出氨高溫催化氧化的熱化學(xué)方程式： ，
氨催化氧化反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K= 。
（3）已知：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） △H= 一92 kJ／mol。
為提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，宜采取的措施有 。（填字母）
A．升高溫度 B．使用催化劑
C．增大壓強(qiáng)D．循環(huán)利用和不斷補(bǔ)充氮?dú)?
E．及時(shí)移出氨
（4）在一定溫度和壓強(qiáng)下，將H2和N2按3∶1（體積比）在密閉容器中混合，當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得平衡混合氣中NH3的氣體體積分?jǐn)?shù)為17．6％，此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為 。
【解析】:（1）4NO+3O2+2H2O=4HNO3,氧氣可以氧化NO，使之被完全吸收;
（2）根據(jù)蓋斯定律，聯(lián)立兩個(gè)方程式可得，4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）,
ΔH=-905．8KJ/mol ；K=c4（NO） c6（H2O）/c4（NO2） c5（O2） ；
（3）CDE都可以提高氫氣的轉(zhuǎn)化率。
（4） N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）
起始物質(zhì)的量（mol） 1 3 0
變化物質(zhì)的量（mol） x 3x 2x
平衡物質(zhì)的量（mol） 1-x 3-3x 2x
2x/（4-2x）= 17．6％,x=0．32
則H2的轉(zhuǎn)化率為0．32×3/3=32%
【答案】： （1）使NO充分氧化為NO2；ABC。
（2）4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）,ΔH=-905．8KJ/mol
K=c4（NO） c6（H2O）/c4（NO2） c5（O2）（3）CDE。（4）32%
28．黃鐵礦（主要成分為FeS2）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。
（1）將0．050molSO2（g）和0．030molO2（g）放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：
2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得c（SO3）＝0．040mol/L。計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計(jì)算過(guò)程）。
（2）已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有 （填字母）
A 升高溫度 B 降低溫度 C 增大壓強(qiáng)
D 減小壓強(qiáng) E 加入催化劑 G 移出氧氣
（3）SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
（4）將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4。酸溶過(guò)程中需保持溶液足夠酸性，其原因是 。
【解析】: （1） 2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）
起始物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．050 0．030 0
變化物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．04 0．02 0．04
平衡物質(zhì)的量濃度（mol/L） 0．01 0．01 0．04
K=0．04×0．04/（0．01×0．01×0．01）=1600 ; SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為0．04/0．05=80% ；
（2）---（4）見答案。
【答案】：
（1）1．6×103L/mol 80%
（2）B、C
（3）SO2＋H2O＋Na2SO3＝2NaHSO3
（4）抑制Fe2＋、Fe3＋的水解，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋
29．在一容積為2L的密閉容器中加入1molA和3molB，保持溫度為20℃，在催化劑存在的條件下進(jìn)行下列反應(yīng)：A（g）+2B（g） 3C（g），達(dá)平衡后生成0．5 mol C，平衡混合氣中C的體積分?jǐn)?shù)為ω；若將溫度升高到50℃后，其他條件均不變，當(dāng)反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí)，C的物質(zhì)的量為1．2 mol。問(wèn)：
（1）20℃時(shí)，平衡混合氣中C的體積分?jǐn)?shù)ω= ，該反應(yīng)的平衡常數(shù)
K＝ （保留三位有效數(shù)字）；
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而 （填“增大”、“減少”或“不變”），該反應(yīng)的焓變△H 0（填“＞”、“＜”或“＝”）；
（3）20℃時(shí)，若在同一容器中加入2molA和6molB，達(dá)平衡后，C的物質(zhì)的量為 mol，此時(shí)平衡混合氣中C的體積分?jǐn)?shù) （填“增大”、“減少”或“不變”）；
（4）20℃時(shí)，若在同一容器中加入1molA、5molB和 mol C，則平衡混合氣中C的體積分?jǐn)?shù)仍為ω，平衡時(shí)體系中A的物質(zhì)的量濃度為 mol?L－1。
【解析】: A（g） + 2B（g） 3C（g）
起始物質(zhì)的量（mol） 1 3 0
變化物質(zhì)的量（mol） 0．5/3 1/3 0．5
平衡物質(zhì)的量（mol） 5/6 2/3 0．5
ω=0．5/4=12．5% ;K=0．253/[（2/6）2×（5/12）]=27/80 ;
升高溫度，平衡右移，K增大，△H＞0 ，
根據(jù)方程式的特點(diǎn)：增大壓強(qiáng)不影響平衡，體積分?jǐn)?shù)不變，物質(zhì)的量增大一倍。
（4） A（g） + 2B（g） 3C（g）
起始物質(zhì)的量（mol） 1 5 x
（x/3+1）:（2x/3+5 ）=1:3 ,x=6; 總物質(zhì)的量是12moL，n（C）=12 mol×0．125=1．5mol，
n（A）=（3-0．5）mol=2．5mol, C（A） =1．25mol/L
【答案】：⑴ 0．125 4．69 ⑵增大 ＞ ⑶1 不變 （4）6 ，1．25
四、2010年高考預(yù)測(cè)
預(yù)測(cè)1。I．某溫度下，在一個(gè)容積可變的密閉容器中，反應(yīng)2A（g）+B（g） 2C（g）達(dá)到平衡時(shí)，A、B、C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol，此時(shí)容器容積為4L。則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。保持溫度和壓強(qiáng)不變，將各組分的物質(zhì)的量都減少1mol，此時(shí)，容器的容積為 ，該反應(yīng)的濃度商Q= 。此時(shí)，平衡 移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）
II．2007年度中國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)最高獎(jiǎng)授予了石油化工催化專家閔恩澤，以表彰他在催化劑研究方面作出的突出貢獻(xiàn)。氯化汞（HgCl2）和氯化鋁（AlCl3）都有有機(jī)化工生產(chǎn)中常用的催化劑。
（1）氯化汞是一種能溶于水的白色固體，熔點(diǎn)276℃，是一種弱電解質(zhì)，在水溶液中分步電離，寫出其第一步電離的方程式 。
氯化汞可以被氯化亞鐵在溶液中還原為氯化亞汞（Hg2Cl2，白色沉淀），寫出該反應(yīng)的離子方程式 。
若該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，寫出在常溫下該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式 。
（2）無(wú)水氯化鋁用作石油裂解及催化重整的催化劑。能否直接加熱蒸干氯化鋁水溶液獲得無(wú)水氯化鋁？為什么？（用簡(jiǎn)要的文字?jǐn)⑹龊捅匾幕瘜W(xué)方程式說(shuō)明）
【解析】I． 2A（g）+B（g） 2C（g）
平衡時(shí)物質(zhì)的量濃度（mol/L） 1 0．5 1
K=12/（I2×0．5） L?mol—1=2 L?mol—1 ；同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量和體積成正比，分別都移出1moL后,4L:V=10mol:7mol,V=2．8L ; Q=12/（I2×1/3） L?mol—1=3 L?mol—1＞K,平衡左移．
II．（1）HgCl2是弱電解質(zhì),第一步電離方程式是HgCl2 HgCl++Cl—；
氯化汞可以被氯化亞鐵在溶液中還原為氯化亞汞: 2Fe2++2HgCl2=Hg2Cl2↓+2Fe3++2Cl—
該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式是K=[Fe3+]2—[Cl—]2/[Fe2+]2[HgCl2]2
（2）因?yàn)锳lCl3+3H2O Al（OH）3+3HCl,加熱促進(jìn)水解和HCl的揮發(fā),蒸干獲得的是
Al（OH）3不是AlCl3．
【答案】：
Ⅰ．2L?mol—1 2．8L 2．8L?mol—1 向左
Ⅱ．（1）HgCl2 HgCl++Cl—；2Fe2++2HgCl2=Hg2Cl2↓+2Fe3++2Cl—；
K=[Fe3+]2—[Cl—]2/[Fe2+]2[HgCl2]2
（2）不能。因?yàn)榧訜崮艽龠M(jìn)氯化鋁水解，且氯化氫逸出也使平衡
AlCl3+3H2O Al（OH）3+3HCl向正反應(yīng)方向移動(dòng)，得不到無(wú)水氯化鋁。
或者說(shuō)，當(dāng)加熱溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)AlCl3+3H2O Al（OH）3↓+3HCl↑，得不到無(wú)水氯化鋁
預(yù)測(cè)2．在一固定容積的密閉容器中進(jìn)行著如下反應(yīng)：CO2（g） + H2（g） CO（g） + H2O（g）
其平衡常數(shù)Ｋ和溫度t的關(guān)系如下：
t℃70080085010001200
K2．61．71．00．90．6
（1）K的表達(dá)式為： ；
（2）該反應(yīng)的正反應(yīng)為 反應(yīng)（“吸熱”或“放熱”）；
（3）能判斷該反應(yīng)是否已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是：
A．容器中壓強(qiáng)不變 Ｂ．混合氣體中CO濃度不變
C．v（H2）正 = v（H2O）逆 D．c（CO2） = c（CO）
（4）在850℃時(shí)，可逆反應(yīng)：CO2（g） + H2（g） CO（g） + H2O（g），在該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下：
時(shí)間/minCO2 （mol/L）H2 （mol/L）CO （mol/L）H2 O （ mol/L）
00．2000．30000
20．1380．2380．0620．062
3c1c2c3c3
4c1c2c3c3
計(jì)算：3min—4min達(dá)到平衡時(shí)CO的平衡濃度c3和CO2 （g）的轉(zhuǎn)化率，要求寫出簡(jiǎn)單的計(jì)算過(guò)程（c3精確到小數(shù)點(diǎn)后面三位數(shù)）。
【解析】（1）略
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，溫度升高，K值減小，正反應(yīng)放熱。
（3）根據(jù)化學(xué)平衡的特征，B、C是判斷處于平衡狀態(tài)的依據(jù)。
（4）設(shè)3min—4min達(dá)到平衡時(shí)CO、H2 O的平衡濃度為c3, 則CO2 、H2的平衡濃度分別為0．200-c3和0．300- c3
根據(jù)： K= c3?c3/（0．200-c3）?（0．300-c3）= 1
c3=0．120mol/L
CO2 （g）的轉(zhuǎn)化率 ： 0．120/0．2×100% = 60%
【答案】：（1） ； ；（2）放熱；
（3）B、C；
（4） 60%
預(yù)測(cè)3．工業(yè)上生產(chǎn)Na、Ca、Mg都用電解其熔融態(tài)的氯化物，但K卻不能用電解熔融KCl的方法來(lái)制取，因?yàn)榻饘兮浺兹苡谌蹜B(tài)的KCl中而有危險(xiǎn)，難以獲得鉀，且降低電流效率。工業(yè)上通常用金屬鈉和氯化鉀在高溫下反應(yīng)制取。該反應(yīng)為：Na （l）＋KCl （l） NaCl （l）＋K（g） △H＞0，各物質(zhì)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/g?cm3
Na97．88830．97
K63．77740．86
NaCl80114652．165
KCl77014371．984
（1）工業(yè)上制取金屬鉀的化學(xué)原理是 ，在常壓下金屬鉀轉(zhuǎn)為氣態(tài)從反應(yīng)混合物中分離的最低溫度約為 ，而反應(yīng)的最高溫度應(yīng)低于 。
（2）在制取金屬鉀的過(guò)程中，為了提高原料的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 。
（3）常壓下，將反應(yīng)溫度升高到900℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)可以表示為K= 。
【解析】：由題中信息知，工業(yè)上冶煉金屬鉀的化學(xué)原理是化學(xué)平衡移動(dòng)原理，反應(yīng)控制的溫度范圍應(yīng)至少大于金屬鉀的沸點(diǎn)，而小于金屬鈉的沸點(diǎn)。（當(dāng)然也不高于KCl、NaCl的沸點(diǎn)）；在制備鉀的過(guò)程中，為提高原料的利用率，即想法使反應(yīng)向右移動(dòng)，所以可采取的措施有：適當(dāng)?shù)纳邷囟�、降低壓�?qiáng)或移去鉀蒸氣。（3）在900℃時(shí)，反應(yīng)方程式中物質(zhì)Na也為氣態(tài)，故此時(shí)的平衡常數(shù)K=c（K）/c（Na） 。
【答案】：：（1）化學(xué)平衡移動(dòng)原理 774℃ 883℃
（2）適當(dāng)?shù)纳邷囟�、降低壓�?qiáng)或移去鉀蒸氣 （3）c（K）/c（Na）
[點(diǎn)評(píng)]：本題以冶煉金屬鉀這一新的知識(shí)點(diǎn)來(lái)考查學(xué)生的綜合思維能力，要求同學(xué)在解答試題時(shí)以化學(xué)平衡移動(dòng)原理為依據(jù)，以演繹推理為判據(jù)，用合成氨等平衡移動(dòng)的應(yīng)用為思維原型進(jìn)行類比推理，形成思維遷移的起點(diǎn)。望同學(xué)們深刻領(lǐng)悟此題的考查意境和解答方法。
預(yù)測(cè)4．（一）化學(xué)平衡常數(shù)K表示可逆反應(yīng)的進(jìn)行程度，K值越大，表示 ，K值大小與溫度的關(guān)系是：升高溫度，K值 （填“一定增大”、“一定減小”或“可能增大也可能減小”）
（二）在一固定體積的密閉容器中，充入2molCO2和1molH2發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)：CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g），其化學(xué)平衡常數(shù)與溫度（T）的關(guān)系如下表：
T／℃70080083010001200
K0．60．91．01．72．6
回答下列問(wèn)題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝ 。
（2）若反應(yīng)在830℃下達(dá)到平衡，則CO2氣體的轉(zhuǎn)化率為 。
（3）若絕熱時(shí)（容器內(nèi)外沒有熱量交換），平衡發(fā)生移動(dòng)的結(jié)果是使容器內(nèi)CO的濃度增大，則容器內(nèi)氣體溫度 。（填“升高”、“降低”或“不能確定”）
（4）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 B．混合氣體中［CO］不變
C．v正（H2）＝ v逆（H2O） D．c（CO2）＝c（CO）
E．［CO2］?［H2］＝［CO］?［H2O］
【解析】：（一）利用化學(xué)平衡常數(shù)K的意義知：K值越大，則表示反應(yīng)進(jìn)行的越完全；因不能確定反應(yīng)的熱效應(yīng)，升溫不能確定反應(yīng)的移動(dòng)方向，所以溫度升高時(shí)，K值可能增大也可能減小。
（二）（1）由K的定義，利用方程式可直接寫出化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為： ；（2）利用“平衡‘三段式’法”，結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式可以求出反應(yīng)在830℃下達(dá)到平衡時(shí)CO2氣體的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出CO2氣體的轉(zhuǎn)化率為：33．3%；（3）利用表中數(shù)據(jù)：升溫，K值增大，說(shuō)明反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以在絕熱條件下，平衡發(fā)生移動(dòng)的結(jié)果是使容器內(nèi)CO的濃度增大，即平衡正向移動(dòng)，吸收熱量，故容器內(nèi)氣體溫度降低；（4）因該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，故壓強(qiáng)不能用來(lái)判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志，選項(xiàng)B、C由平衡狀態(tài)特征及本質(zhì)可知可作為判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)；選項(xiàng)C、D與平衡狀態(tài)無(wú)直接關(guān)系
【答案】：：（一）反應(yīng)進(jìn)行的越完全 、可能增大也可能減小。
（二）（1） （2）33．3% （3） 降低 （4）b c
[點(diǎn)評(píng)]：化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式的書寫與化學(xué)方程式中的計(jì)量系數(shù)有關(guān)，故其單位也不是唯一的，當(dāng)反應(yīng)中有固態(tài)或純液態(tài)參與時(shí)，其濃度視為常數(shù)，不寫在平衡常數(shù)關(guān)系式中；平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，只要溫度一定，對(duì)于已經(jīng)達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)，即是改變反應(yīng)條件使平衡破壞，建立新平衡后，平衡常數(shù)K值也不變。
預(yù)測(cè)5．在一定溫度下，向一容積不變的容器中加入3molSO2和2molO2及固體催化劑使之反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）;ΔH= —196．6KJ/mol,已知達(dá)到平衡后氣體壓強(qiáng)為開始時(shí)的90%，此時(shí)：
（1）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放出的熱量為
（2）保持同一溫度，在相同的容器中，將起始物質(zhì)的量該為amolSO2、bmolO2、cmolSO3（g）（a,b,c都不為零），欲使平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)仍與上述平衡相同。
①a、b、c必須滿足的關(guān)系是（一個(gè)用a,c表示，另一個(gè)用b,c表示） , ．
②達(dá)到平衡時(shí)，（1）和（2）放出的熱量 （填序號(hào)）
A相等 B前者小 C前者大于或等于后者 D前者大
③欲使起始時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，a的取值范圍是
【解析】：（1） 2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
起始n（mol ） 3 2 0
變化n（mol ） 2x x 2x
平衡n（mol ） 3-2x 2- x 2x
根據(jù)P（后）/P（前）=n（后）/n（前）=90%；（5-x）/5=0．9；x=0．5 。
所以放出的熱量是0．5mol×196．6KJ/mol=98．3KJ ；
（2）該平衡和原來(lái)的平衡是同溫恒容下的等效平衡，
2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
起始n（mol ） a b c
所以a+c=3；b+b/2=2
（3）因?yàn)殚_始有SO3存在，平衡時(shí)SO3相等，后者所以放出熱量少。
（4）要使平衡開始向右進(jìn)行，a＞3-2x=2；因?yàn)閍+c=3，所以a＜3
【答案】：（1）98．3KJ （2）①a+c=3 2b+c=4 ②D．③ 2 < a < 3
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