2022屆高考化學一輪復習73化學平衡常數(shù)學案

1、PAGE PAGE 26第3講化學平衡常數(shù)考綱要求1了解化學平衡常數(shù)的含義，能利用化學平衡常數(shù)進行相關(guān)計算。2.了解化學反應的方向與化學反應的焓變與熵變的關(guān)系。3.掌握化學反應在一定條件下能否自發(fā)進行的判斷依據(jù)，能夠利用化學反應的焓變和熵變判斷化學反應的方向?？键c一化學平衡常數(shù)1知識梳理1.化學平衡常數(shù)的定義在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物與反應物的比值是一個常數(shù)，用符號表示。2表達式對于反應mA（g）nB（g）pC（g）qD（g），K（固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)表達式中）。3意義及影響因素（1）K值越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應進行的程度越大。（2）K

2、只受影響，與反應物或生成物的濃度變化無關(guān)。（3）化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。（4）平衡常數(shù)與反應方程式的關(guān)系在相同溫度下，對于給定的可逆反應，正逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，即K正1K逆。方程式乘以某個系數(shù)x，則平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉淼膞次方。兩方程式相加得總方程式，則總方程式的平衡常數(shù)等于兩分方程式平衡常數(shù)的乘積，即K總K1K2。4常見應用（1）判斷正在進行的可逆反應是否達到平衡或反應進行的方向?qū)τ诳赡娣磻簃A（g）nB（g）pC（g）qD（g），若濃度商QcCpCCq（D）CmACn（B），則將濃度商和平衡常數(shù)作比較可判斷可逆反應所處的狀態(tài)。（2）判斷可逆反應的熱效應 思考1在某溫度下

3、，N23H22NH3的平衡常數(shù)為K1，則該溫度下，NH312N232H2的平衡常數(shù)K2。2在一定溫度下，已知以下三個反應的平衡常數(shù)：反應：CO（g）CuO（s）CO2（g）Cu（s）K1反應：H2（g）CuO（s）Cu（s）H2O（g） K2反應：CO（g）H2O（g）CO2（g）H2（g） K3a反應的平衡常數(shù)表達式為。b反應的K3與K1、K2的關(guān)系是K3。判斷（正確的打“”，錯誤的打“”）（1）平衡常數(shù)表達式中，可以是物質(zhì)的任一濃度（）（2）溫度、濃度、壓強、催化劑均能改變平衡常數(shù)（）（3）升高溫度，平衡常數(shù)一定增大（）（4）平衡常數(shù)變化，化學平衡不一定發(fā)生移動（）（5）化學平衡發(fā)生移動，

4、平衡常數(shù)一定改變（）（6）平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都能體現(xiàn)可逆反應進行的程度（）（7）反應A（g）3B（g）2C（g），達平衡后，溫度不變，增大壓強，平衡正向移動，平衡常數(shù)K值增大（）（8）對于反應：2SO2（g）O2（g）2SO3（g），升高溫度，K值減小，則H0（）提醒關(guān)于H2O的濃度問題（1）稀水溶液中進行的反應，雖然H2O參與反應，但是H2O只作為溶劑，不能代入平衡常數(shù)表達式。如NH4ClH2ONH3H2OHCl的平衡常數(shù)表達式為Kc(HCl）c（NH3H2O）c(NH4CL)。（2）H2O的狀態(tài)不是液態(tài)而是氣態(tài)時，則需要代入平衡常數(shù)表達式。2對點速練練點一化學平衡常數(shù)的判斷1O3也是一種很好

5、的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經(jīng)濟等優(yōu)點。O3可溶于水，在水中易分解，產(chǎn)生的O為游離氧原子，有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發(fā)生反應如下：反應O3O2OH0平衡常數(shù)為K1；反應OO32O2H0平衡常數(shù)為K2；總反應：2O33O2H0平衡常數(shù)為K。下列敘述正確的是（）A降低溫度，K減小BKK1K2C適當升溫，可提高消毒效率D壓強增大，K2減小2在恒容密閉容器中，由CO合成甲醇：CO（g）2H2（g）CH3OH（g），在其他條件不變的情況下研究溫度對反應的影響，實驗結(jié)果如圖所示，下列說法正確的是（）A平衡常數(shù)Kc（CH3OH）c（CO）c（H2）B該反應在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小CCO合成甲

6、醇的反應為吸熱反應D處于A點的反應體系從T1變到T2，達到平衡時c（H2）c（CH3OH）增大3用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，可提高效益，減少污染。新型RuO2催化劑對上述HCl轉(zhuǎn)化為Cl2的總反應具有更好的催化活性。實驗測得在一定壓強下，總反應的HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的HClT曲線如下圖：（1）則總反應的H0（填“”“”或“”）；A、B兩點的平衡常數(shù)K（A）與K（B）中較大的是。（2）在上述實驗中若壓縮體積使壓強增大，請在上圖畫出相應HClT曲線的示意圖，并簡要說明理由：_。（3）下列措施中，有利于提高HCl的有。A增大n（HCl）B增大n（O2）C使用更好的催化劑D移去H2O練點二平衡常

7、數(shù)（K）的應用計算4在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g），其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表：t/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K。（2）該反應為反應（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（CO2）c（H2）5c（CO）c（H2O），試判斷此時的溫度為。（4）若830 時，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反應達到平衡后，其化學平衡常數(shù)K1.0（填“大于”“小于”或“等于”）。（5）830 時，容器中的反應已

8、達到平衡。在其他條件不變的情況下，擴大容器的體積。平衡移動（填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“不”）。（6）若1 200 時，在某時刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 molL1、2 molL1、4 molL1、4 molL1，則此時上述反應的平衡移動方向為（填“正反應方向”“逆反應方向”或“不移動”）。5催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應，分別生成CH3OH和CO。反應的熱化學方程式如下：CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g）H153.7 kJmol1CO2（g）H2（

9、g）CO（g）H2O（g）H2某實驗室控制CO2和H2初始投料比為12.2，在相同壓強下，經(jīng)過相同反應時間測得如下實驗數(shù)據(jù)：T/（K）催化劑CO2轉(zhuǎn)化率（%）甲醇選擇性（%）543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6注：Cat.1：Cu/ZnO納米棒；Cat.2：Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比已知：CO和H2的標準燃燒熱分別為283.0 kJmol1和285.8 kJmol1H2O（l）=H2O（g）H344.0 kJmol1請回答（不考慮溫度對H的影響）：（1）反應的平衡常數(shù)

10、表達式K；反應的H2kJmol1。（2）有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有。A使用催化劑Cat.1B使用催化劑Cat.2C降低反應溫度D投料比不變，增加反應物的濃度E增大CO2和H2的初始投料比（3）表中實驗數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響，其原因是_。6氮的氧化物直接排放會引發(fā)嚴重的環(huán)境問題，請回答下列問題：NOx的排放主要來自于汽車尾氣，包含NO2和NO，有人提出用活性炭對NOx進行吸附，發(fā)生反應如下：反應a：C（s）2NO（g）N2（g）CO2（g）H34.0 kJmol1反應b：2C（s）2NO2（g）N2（g）2CO2（g

11、）H64.2 kJmol1（1）對于反應a，在T1時，借助傳感器測得反應在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下：010 min內(nèi)，NO的平均反應速率v（NO），當升高反應溫度，該反應的平衡常數(shù)K（填“增大”“減小”或“不變”）。30 min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡；根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是（填字母）。A加入一定量的活性炭 B通入一定量的NOC適當縮小容器的體積 D加入合適的催化劑（2）某實驗室模擬反應b，在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO2氣體，維持溫度為T2，如圖為不同壓強下反應b經(jīng)過相同時間NO2的轉(zhuǎn)化率隨著壓強變化的示意圖。請分析1 050 kPa前，反應b中NO2轉(zhuǎn)

12、化率隨著壓強增大而增大的原因_；在1 100 kPa時，NO2的體積分數(shù)為。（3）用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學平衡常數(shù)（記作Kp）；在T2、1.1106 Pa時，該反應的化學平衡常數(shù)Kp（用計算表達式表示）。練后歸納化學平衡計算中常用的“三關(guān)系四公式”1三個量的關(guān)系（1）三個量：即起始量、變化量、平衡量。（2）關(guān)系對于同一反應物，起始量變化量平衡量。對于同一生成物，始起量變化量平衡量。各轉(zhuǎn)化量之比等于各反應物的化學計量數(shù)之比。2四個計算公式（1）反應物的轉(zhuǎn)化率n(轉(zhuǎn)化)n(起始)100%c(轉(zhuǎn)化)c(起始)100%。（2）生成物的產(chǎn)率：實際產(chǎn)量（指生成物）占理論產(chǎn)量的百分

13、數(shù)。一般來講，轉(zhuǎn)化率越大，原料利用率越高，產(chǎn)率越大。產(chǎn)率實際產(chǎn)量理論產(chǎn)量100%。（3）平衡時混合物組分的百分含量平衡量平衡時各物質(zhì)的總量100%。（4）某組分的體積分數(shù)某組分的物質(zhì)的量混合氣體總的物質(zhì)的量100%?？键c二化學反應進行的方向1知識梳理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進行的過程。（2）特點體系趨向于從狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)（體系對外部做功或釋放熱量）。在密閉條件下，體系有從轉(zhuǎn)變?yōu)榈膬A向性（無序體系更加穩(wěn)定）。2自發(fā)反應在一定條件下就能自發(fā)進行的反應稱為自發(fā)反應。3化學反應方向的判據(jù)判斷（正確的打“”，錯誤的打“”）（1）CaCO3（s） eq o(=,sup14

14、(高溫) CaO（s）CO2（g）是一個熵增加的過程（）（2）H0的反應，一定是自發(fā)反應（）（3）吸熱且熵增加的反應，當溫度升高時，反應一定能自發(fā)進行（）（4）凡是放熱反應都是自發(fā)的，吸熱反應都是非自發(fā)的（）（5）10 的水結(jié)成冰，可用熵變的判據(jù)來解釋反應的自發(fā)性（）（6）Na與H2O的反應是熵增的放熱反應，該反應能自發(fā)進行（）（7）2NO（g）2CO（g）=N2（g）2CO2（g）在常溫下能自發(fā)進行，則該反應的H0（）（8）反應NH3（g）HCl（g）=NH4Cl（s）在室溫下可自發(fā)進行，該反應的H0（）提醒1反應能否自發(fā)進行需綜合考慮焓變和熵變對反應的影響。2化學反應方向的判據(jù)指出的僅僅是

15、在一定條件下化學反應自發(fā)進行的趨勢，并不能說明在該條件下反應一定能實際發(fā)生，還要考慮化學反應的快慢問題。2對點速練練點一化學反應的自發(fā)性1下列關(guān)于化學反應自發(fā)性的說法中正確的是（）A熵增加的化學反應一定能自發(fā)進行B自發(fā)進行的化學反應一定能迅速發(fā)生C在一定條件下，吸熱反應可自發(fā)進行D電解池中的化學反應屬于自發(fā)過程2實驗證明，多數(shù)能自發(fā)進行的反應都是放熱反應。對此說法的理解正確的是（）A所有的放熱反應都是自發(fā)進行的B所有的自發(fā)反應都是放熱的C焓變是影響反應是否具有自發(fā)性的一種重要因素D焓變是決定反應是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù)練點二化學反應的方向性3下列說法正確的是（）A凡是放熱反應都是自發(fā)的，因為吸

16、熱反應都是非自發(fā)的B自發(fā)反應的熵一定增大，非自發(fā)反應的熵一定減小C常溫下，反應C（s）CO2（g）2CO（g）不能自發(fā)進行，則該反應的H0D反應2Mg（s）CO2（g）=C（s）2MgO（s）能自發(fā)進行，則該反應的H04已知在100 kPa、298.15 K時石灰石分解反應CaCO3（s）=CaO（s）CO2（g）的H178.3 kJ/mol，S160.4 J/（molK），則：（1）該反應常溫下（填“能”或“不能”）自發(fā)進行。（2）據(jù)本題反應數(shù)據(jù)分析，溫度（填“能”或“不能”）成為反應方向的決定因素。（3）若溫度能決定反應方向，則該反應自發(fā)進行的最低溫度為。5（1）汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生C

17、O，有人設想按下列反應除去CO：2CO（g）=2C（s）O2（g）已知該反應的H0，簡述該設想能否實現(xiàn)的依據(jù)：_。（2）超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學方程式如下：2NO2CO2CO2N2。反應能夠自發(fā)進行，則反應的H0（填“”“”或“”）。6（1）已知體系自由能變GHTS，Gv逆bv正：A點E點c反應適宜溫度：480520（3）反應的H3（用H1，H2表示）。溫度升高，反應的平衡常數(shù)K（填“增大”“減小”或“不變”）。練后歸納焓變、熵變和溫度對化學反應方向的影響HSHTS反應情況永遠是負值在任何溫度下過

18、程均自發(fā)進行永遠是正值在任何溫度下過程均非自發(fā)進行低溫為正高溫為負低溫時非自發(fā)，高溫時自發(fā)低溫為負高溫為正低溫時自發(fā)，高溫時非自發(fā)本講真題研練12020全國卷，28硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品。接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化： SO2（g）12O2（g） eq o(,sup14(釩催化劑) SO3（g）H98 kJmol1。回答下列問題：（1）釩催化劑參與反應的能量變化如圖（a）所示，V2O5（s）與SO2（g）反應生成VOSO4（s）和V2O4（s）的熱化學方程式為_。（2）當SO2（g）、O2（g）和N2（g）起始的物質(zhì)的量分數(shù)分別為7.5%、10.5%和82%時，在0.5

19、 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa壓強下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖（b）所示。反應在5.0 MPa、550時的 ，判斷的依據(jù)是_。 影響的因素有。（3）將組成（物質(zhì)的量分數(shù)）為2m% SO2（g）、m% O2（g）和q% N2（g）的氣體通入反應器，在溫度t、壓強p條件下進行反應。平衡時，若SO2轉(zhuǎn)化率為，則SO3壓強為 ，平衡常數(shù)Kp （以分壓表示，分壓總壓物質(zhì)的量分數(shù)）。（4）研究表明，SO2催化氧化的反應速率方程為：vk(1)0.8（1n）式中：k為反應速率常數(shù)，隨溫度t升高而增大；為SO2平衡轉(zhuǎn)化率，為某時刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。在0.90時，將一系列溫度下的k、值代入

20、上述速率方程，得到vt曲線，如圖（c）所示。曲線上v最大值所對應溫度稱為該下反應的最適宜溫度tm。ttm后，v逐漸下降。原因是_。22020全國卷，28二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領域?；卮鹣铝袉栴}：（1）CO2催化加氫生成乙烯和水的反應中，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n（C2H4）n（H2O）。當反應達到平衡時，若增大壓強，則n（C2H4）（填“變大”“變小”或“不變”）。（2）理論計算表明，原料初始組成n（CO2）n（H2）13，在體系壓強為0.1 MPa，反應達到平衡時，四種組分的物質(zhì)的量分數(shù)x隨溫度T的變化如圖所示。圖中，表示C2H4、CO2變化的曲線分別是、。CO2催化加

21、氫合成C2H4反應的H0（填“大于”或“小于”）。（3）根據(jù)圖中點A（440 K，0.39），計算該溫度時反應的平衡常數(shù)Kp（MPa）3（列出計算式。以分壓表示，分壓總壓物質(zhì)的量分數(shù)）。（4）二氧化碳催化加氫合成乙烯反應往往伴隨副反應，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強條件下，為了提高反應速率和乙烯選擇性，應當_。32019全國卷，28水煤氣變換CO（g）H2O（g）=CO2（g）H2（g）是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領域中。回答下列問題：（1）Shibata曾做過下列實驗：使純H2緩慢地通過處于721 下的過量氧化鈷CoO（s），氧化鈷部分

22、被還原為金屬鈷Co（s），平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.025 0。在同一溫度下用CO還原CoO（s），平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分數(shù)為0.019 2。根據(jù)上述實驗結(jié)果判斷，還原CoO（s）為Co（s）的傾向是COH2（填“大于”或“小于”）。（2）721 時，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO（g）和H2O（g）混合，采用適當?shù)拇呋瘎┻M行反應，則平衡時體系中H2的物質(zhì)的量分數(shù)為（填標號）。A.0.25B0.25 C0.250.50 D0.50E.0.50（3）我國學者結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。可知

23、水煤氣變換的H0（填“大于”“等于”或“小于”）。該歷程中最大能壘（活化能）E正eV，寫出該步驟的化學方程式。（4）Shoichi研究了467 、489 時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變化關(guān)系（如下圖所示），催化劑為氧化鐵，實驗初始時體系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。計算曲線a的反應在3090 min內(nèi)的平均速率v（a）kPamin1。467 時pH2和pCO隨時間變化關(guān)系的曲線分別是、。489 時pH2和pCO隨時間變化關(guān)系的曲線分別是、。42018全國卷，27CH4CO2催化重整不僅可以得到合成氣（CO和H2），還對溫室氣體的減排具有重要意義，回答下列問題：（1）CH

24、4CO2催化重整反應為：CH4（g）CO2（g）=2CO（g）2H2（g）。已知：C（s）2H2（g）=CH4（g）H75 kJmol1C（s）O2（g）=CO2（g）H394 kJmol1C（s）12O2（g）=CO（g）H111 kJmol1該催化重整反應的H kJmol1，有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是（填標號）。A.高溫低壓B低溫高壓C.高溫高壓 D低溫低壓某溫度下，在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4, 1 mol CO2以及催化劑進行重整反應，達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%，其平衡常數(shù)為 mol2L2。 （2）反應中催化劑活性會因積碳反應而降低，同時存在的消碳反應則使

25、積碳量減少，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：由上表判斷，催化劑XY（填“優(yōu)于”或“劣于”），理由是，在反應進料氣組成，壓強及反應時間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖1所示，升高溫度時，下列關(guān)于積碳反應，消碳反應的平衡常數(shù)（K）和速率（v）的敘述正確的是（填標號）。AK積、K消均增加Bv積減小、v消增加CK積減小、K消增加Dv消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大在一定溫度下，測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為vkp（CH4） p(co2)0.5（k為速率常數(shù)）。在p（CH4）一定時，不同p（CO2）下積碳量隨時間的變化趨勢如圖2所示，則pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）從大到小的順

26、序為。第3講化學平衡常數(shù)考點一1知識梳理1濃度冪之積濃度冪之積K2. CPCCqDCmACnB3(2)溫度4(2)吸熱放熱放熱吸熱思考1.答案： 1K12解析：b.K3cCO2c（H2）cCOc（H20），K2c（H20）c（H2），結(jié)合K1cCO2cCO，可知K3K1K2。答案：a.K1cCO2cCOb. K1K2判斷答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2對點速練1解析：A項，降溫，總反應平衡右移，K增大，錯誤；B項，K1cO2cOcO3、K2c2O2cOcO3、Kc3O2c2O3K1K2，錯誤；C項，升溫，反應右移，c(O)增大，提高消毒效率，正確；D項，對于給定的反應，

27、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，錯誤。答案：C2解析：A項，因該反應中氫氣前的系數(shù)為2，則該反應的平衡常數(shù)的表達式為KcCH3OHcCOc2（H20），錯誤；B項，由圖像可知，反應從T2到T1時，甲醇的物質(zhì)的量增大，根據(jù)平衡常數(shù)和計算式可知T1時的平衡常數(shù)比T2 時的大，錯誤；C項，由圖像可知在T2溫度下反應先達到平衡，反應速率較T1快，則有T2T1，從圖像的縱坐標分析可得溫度降低，平衡向正反應方向移動，則正反應為放熱反應，錯誤；D項，處于A點的反應體系從T1變到T2的過程中，平衡向逆反應方向移動，則c(H2)增大，而c(CH3OH)減小，達到平衡時C(H2)cCH3OH應該增大，正確。答案：D3答案：

28、(1)K(A)(2)見下圖溫度相同的條件下，增大壓強，平衡右移，HCl增大，因此曲線應在原曲線上方(3)BD4解析：(3)某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度有如下關(guān)系3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O)，根據(jù)平衡常數(shù)表達式Kc(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)可知，K3/50.6，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度一定，平衡常數(shù)為定值，所以此時對應的溫度為700 。(6)1 200 時Qcc(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)，將各物質(zhì)的濃度代入可得Qc4，而此溫度下的平衡常數(shù)為2.6，即QcK，所以平衡向逆反應方向移動。答案：(1) c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)(2

29、)吸熱(3)700 (4)等于(5)不(6)逆反應方向5解析：(1)因為CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，平衡常數(shù)K的表達式為KcCH3OHc(H2O)CCOC3（H2）；因為CO和H2的標準燃燒熱分別為283.0 kJmol1和285.8 kJmol1，可得下列熱化學方程式：CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1又H2O(g)=H2O(l)H44.0 kJmol1根據(jù)蓋斯定律，由得：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H241.2 kJmol1(2)根據(jù)可逆反應：CO2(

30、g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動，即不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，A、B錯誤；該反應為放熱反應，降低溫度平衡正向移動，平衡轉(zhuǎn)化率提高，C項正確；投料比不變，增加反應物濃度，相當于增大壓強，平衡正向移動，平衡轉(zhuǎn)化率提高，D項正確；增大二氧化碳和氫氣的初始投料比，能提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，但二氧化碳的轉(zhuǎn)化率會降低，故E錯誤；故選CD。(3)從表格數(shù)據(jù)分析，在相同的溫度下，不同的催化劑，其二氧化碳的轉(zhuǎn)化率也不同，說明不同的催化劑的催化能力不同；相同催化劑不同的溫度，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率不同，且溫度高的轉(zhuǎn)化率大，因為正反應為放熱反應，說明表中數(shù)據(jù)是未到平衡數(shù)據(jù)。故由表中數(shù)據(jù)表明此

31、時反應未達到平衡，不同的催化劑對反應的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響。答案：(1) cCH3OHc(H2O)CCOC3（H2） 41.2(2)CD(3)表中數(shù)據(jù)表明此時反應未達到平衡，不同的催化劑對反應的催化能力不同，因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響6解析：(1)C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)H34.0 kJmol1，圖表數(shù)據(jù)得到010 min內(nèi)，NO的平均反應速率v(NO)ct1.00 molL10.58 molL110 min0.042 mol/(Lmin)，由于該反應的正反應為放熱反應，所以升高溫度，化學平衡向吸熱的逆反應方向移動，故化學平衡常數(shù)減??；30 m

32、in后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大，依據(jù)平衡常數(shù)計算KcN2cCO2c2（NO）0.360.360.482916，平衡常數(shù)會隨溫度變化，而平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度；依據(jù)數(shù)據(jù)分析，氮氣濃度增大，一氧化氮濃度增大，反應前后氣體體積不變，所以可能是減小容器體積或加入一定量一氧化氮；A.加入一定量的活性炭，炭是固體物質(zhì)，對化學平衡無影響，平衡不移動，A錯誤；B.通入一定量的NO，新平衡狀態(tài)下物質(zhì)平衡濃度增大，B正確；C.適當縮小容器的體積，反應前后體積不變，平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大，C正確；D.加入合適

33、的催化劑，催化劑只改變化學反應速率，不能使化學平衡移動，D錯誤；故合理選項是BC。(2)1 050 kPa前反應未達平衡狀態(tài)，增大壓強，物質(zhì)的濃度增大，反應速率加快，NO2轉(zhuǎn)化率提高，在1 100 kPa時二氧化氮轉(zhuǎn)化率為40%，結(jié)合三行計算列式得到；設通入二氧化氮2 mol，2C(s)2NO2(g)N2(g)2CO2(g)起始量/mol 2 0 0變化量/mol 240%0.8 0.4 0.8平衡量/mol 1.2 0.4 0.8NO2的體積分數(shù)1.21.2+0.4+0.8100%50%；(3)在1 100 kPa時二氧化氮轉(zhuǎn)化率40%，結(jié)合三行計算列式得到；設通入二氧化氮1 mol，2C(

34、s)2NO2(g)N2(g)2CO2(g)起始量/mol 1 0 0變化量/mol 140%0.4 0.2 0.4平衡量/mol 0.6 0.2 0.4氣體總物質(zhì)的量1.2 mol，Kpeq f(blc(rc)(avs4alco1(f(0.4,1.2)1.1106)2blc(rc)(avs4alco1(f(0.2,1.2)1.1106),blc(rc)(avs4alco1(f(0.6,1.2)1.1106)2)eq f(blc(rc)(avs4alco1(f(0.4,1.2)2f(0.2,1.2),blc(rc)(avs4alco1(f(0.6,1.2)2)1.1106 Pa。答案：(1)0.

35、042 mol/(Lmin)減小BC(2)1 050 kPa前反應未達平衡狀態(tài)，隨著壓強增大，反應速率加快，NO2轉(zhuǎn)化率提高50%(3)eq f(blc(rc)(avs4alco1(f(0.4,1.2)2f(0.2,1.2),blc(rc)(avs4alco1(f(0.6,1.2)2)1.1106或eq f(blc(rc)(avs4alco1(f(1,3)2f(1,6),f(1,4)1.1106 Pa考點二1知識梳理1(1)自動(2)高能低能有序無序2無需外界幫助3H0H0判斷答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2對點速練1解析：放熱的熵增反應是自發(fā)的，吸熱的熵減反應是不自發(fā)

36、的；電解過程屬于非自發(fā)過程。答案：C2解析：反應是否能自發(fā)進行是由焓變和熵變共同決定的，故焓變是影響反應是否具有自發(fā)性的一種重要因素。答案：C3解析：若H0，則一定自發(fā)，若H0，S0，則一定不能自發(fā)，若H0，S0，S0，反應能否自發(fā)，和溫度有關(guān)，A、B錯誤；C項中反應的S0，若H0，正確；D項中反應的S0，能自發(fā)，說明H0，不能實現(xiàn)。(2)該反應為熵減反應，能自發(fā)進行說明H0。答案：(1)該反應是焓增、熵減的反應，任何溫度下均不自發(fā)進行(2)6解析：(1)由題目所給的圖1可以看出，反應(最上面那條線)當G0時，對應的橫坐標溫度是1 000；從反應前后氣體分子數(shù)的變化來看，反應的熵變化不大，而反

37、應中熵是減小的，可見熵變對反應的自發(fā)更不利，而結(jié)果反應的G更小，說明顯然是焓變產(chǎn)生了較大的影響，即H2H1導致反應的G小(兩個反應對應的H，一個為正值，一個為負值，大小比較很明顯)。(2)圖2給的是不同溫度下的轉(zhuǎn)化率，注意依據(jù)控制變量法思想，此時所用的時間一定是相同的，所以圖示中A、B、C點反應均正向進行，D點剛好達到平衡，D點到E點才涉及平衡的移動。a項正確，B點反應正向進行，正反應速率大于逆反應速率；b項錯誤，溫度越高，反應速率越快，所以E點的正(或逆)反應速率均大于A點；c項正確，C到D點，SiHCl3的轉(zhuǎn)化率較高，選擇此溫度范圍比較合適，在實際工業(yè)生產(chǎn)中還要綜合考慮催化劑的活性溫度。(

38、3)將反應反向，并與反應直接相加可得反應，所以H3H2H1，因H20，所以H3必小于0，即反應正反應為放熱反應，而放熱反應的化學平衡常數(shù)隨著溫度的升高而減小。答案：(1)1 000H22.5 MPap2，所以p15.0 MPa溫度、壓強和反應物的起始濃度(組成)(3) 2m2 g4 minp2m11.5m100mp0.5(4)升高溫度，k增大使v逐漸提高，但降低使v逐漸下降。ttm后，k增大對v的提高小于引起的降低2解析：(1)由題意知二氧化碳與氫氣反應生成乙烯和水，反應的化學方程式為2CO26H2CH2=CH24H2O，n(C2H4):n(H2O)1:4；此反應為氣體體積減小的反應，增大壓強

39、，平衡向氣體體積減小的方向(正反應方向)移動，n(C2H4)變大。(2)反應方程式中CO2和H2的系數(shù)之比為1:3，開始時加入的n(CO2):n(H2)1:3，則平衡時n(CO2):n(H2)也應為1:3，n(C2H4):n(H2O)應為1:4，由題圖可知曲線a為H2，b為H2O，c為CO2，d為C2H4，隨溫度升高，平衡時C2H4和H2O的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸減小，H2和CO2的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸增加，說明升高溫度平衡逆向移動，根據(jù)升高溫度平衡向吸熱的方向移動，知正反應方向為放熱反應，H小于0。(3)在440 K時，氫氣的物質(zhì)的量分數(shù)為0.39，H2O的物質(zhì)的量分數(shù)也為0.39，根據(jù)平衡時n(CO

40、2):n(H2)1:3，知CO2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.39/3，根據(jù)平衡時n(C2H4):n(H2O)1:4，知C2H4的物質(zhì)的量分數(shù)為0.39/4，則p(H2)0.390.1 MPa，p(H2O)0.390.1 MPa，p(C2H4)0.390.14 MPa，p(CO2)0.390.13 MPa，Kpeq f(p4H2OpC2H4,p6H2p2CO2)eq f(0.394f(0.39,4),0.396blc(rc)(avs4alco1(f(0.39,3)2)eq f(1,0.13)(MPa)3eq f(9,4)eq f(1,0.0393)(MPa)3。(4)壓強和溫度一定，若要提高反應速率和乙

41、烯的選擇性，可采用選擇合適催化劑等方法。答案：(1)1:4變大(2)dc小于(3) 9410.0393或eq f(0.394f(0.39,4),0.396blc(rc)(avs4alco1(f(0.39,3)2)10.13(4)選擇合適催化劑等3解析：本題涉及化學反應速率、化學平衡的相關(guān)計算及化學平衡移動的影響因素，主要考查學生運用圖表、圖形分析和解決化學問題的能力。借助水煤氣變換反應認識化學變化有一定限度、速率，體現(xiàn)變化觀念與平衡思想的學科核心素養(yǎng)。(1)相同溫度下，分別用H2、CO還原CoO(s)，平衡時H2的物質(zhì)的量分數(shù)(0.025 0)大于CO的物質(zhì)的量分數(shù)(0.019 2)，說明轉(zhuǎn)化率：H2H2。(2)利用“三段式”解答。721 時，設氣體反應物開始濃度均為1 molL1，則H2(g)CoO(s)Co(s)H2O(g)起始(molL1) 1 0轉(zhuǎn)化(molL1) x x平衡(molL1) 1x x則有eq f(1x,1)0.025 0，解得x0.975，故K1eq f(cH2O,cH2)eq f(x,1x)39；CO(g)CoO(s)Co(s)CO2(g)起始(molL1)1 0轉(zhuǎn)化(molL1)y y平衡(molL1)1y y則有eq f(1y,1)0.019 2，解