化學(xué)反應(yīng)的限度n教學(xué)目標1.理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能進行平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的簡單計算，能利用化學(xué)平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷化學(xué)反應(yīng)是否達到平衡以及平衡移動的方向，提升從定量角度認識化學(xué)平衡的水平。2.通過實驗探究與模型分析，定量和定性想結(jié)合理解壓強、濃度、溫度對化學(xué)平衡移動的影響，培養(yǎng)“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理和模型認知”等核心素養(yǎng)。3.理解勒夏特列原理，能分析條件變化后平衡移動方向及濃度、轉(zhuǎn)化率等相關(guān)物理量的變化，能結(jié)合具體問題討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化，體會理論對實踐的指導(dǎo)作用。知識預(yù)習1）概念在一定溫度下，當一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度與反應(yīng)物濃度的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)用符號K表示。2）表達式對于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一定溫度條件下達到平衡時：K=3）K的意義平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)在一定條件下進行的最大程度（即反應(yīng)限度）的特征值，一般可認為，K越大，表示化學(xué)反應(yīng)達到平衡時生成物濃度對反應(yīng)物濃度的比值越大，也就是反應(yīng)進行的程度越大；反之，K越小，表示反應(yīng)進行的程度越小。4）影響K的影響因素：僅受溫度影響放熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)減??；吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)增大除平衡常數(shù)之外，一定溫度下，化學(xué)反應(yīng)進行的程度還可以用反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率(α)表示：反應(yīng)物的起始濃度?反應(yīng)物的平衡濃度反應(yīng)物的起始濃度【例1】一定條件下，在容積相等的兩個恒溫恒容密閉容器中加入一定量的一氧化碳和水蒸氣，發(fā)生反應(yīng)：COg+H2Og?CO2g+H2gΔH=?41kJ/mol，達平衡后獲得數(shù)據(jù)如下表。下列說法不正確的是容器編號起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達到平衡的時間/min達到平衡時體系能量的變化COCO2①1400t1放出32.8kJ熱量②2800t2放出QkJ熱量A.①中反應(yīng)達平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為80%B．平衡時cCO：②>①C．Q大于65.6D．該溫度下，②中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1【例2】在催化劑存在下用H2還原CO2是解決溫室效應(yīng)的重要手段之一，相關(guān)反應(yīng)如下：主反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=-164.0kJ·mol-1，副反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol。T℃時，若在體積恒為2L的密閉容器中同時發(fā)生上述反應(yīng)，將物質(zhì)的量之和為5mol的H2和CO2以不同的投料比進行反應(yīng)，結(jié)果如圖所示。若a、b表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，則表示H2轉(zhuǎn)化率的是，c、d分別表示CH4(g)和CO(g)的體積分數(shù)，由圖可知時，甲烷產(chǎn)率最高。若該條件下CO的產(chǎn)率趨于0，則T℃時主反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。知識預(yù)習n平衡常數(shù)與濃度商的關(guān)系與應(yīng)用（1）判斷可逆反應(yīng)進行的限度（2）判斷一個可逆反應(yīng)是否達到平衡若用起始時各物質(zhì)濃度商的比值（用Q表示）與K比較，可判斷可逆反應(yīng)進行的方向。當Q=K時，可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；當Q>K時，可逆反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行；當Q<K時，可逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行。【補充知識】常用的平衡常數(shù)：電離平衡常數(shù)：一元弱酸：CH3COOHCH3COO－+H+多元弱酸的電離是分步電離的，每步電離都有電離平衡常數(shù)，通常用K1、K2、K3分別表示。如：碳酸的兩個K值，K1>K2，即第一步電離是主要的，碳酸溶液的酸性主要由第一步電離決定。①電離平衡常數(shù)是溫度函數(shù)，溫度不變K不變。②K值越大，該弱電解質(zhì)較易電離，其對應(yīng)的弱酸弱堿較強；K值越小，該弱電解質(zhì)越難電離，其對應(yīng)的弱酸弱堿越弱；即K值大小可判斷弱電解質(zhì)相對強弱。例：酸的K值越大，酸性越強，酸根不容易與氫離子結(jié)合，水解程度越弱，對應(yīng)的鈉鹽堿性越弱。嚴格地說，在水中絕對不溶的物質(zhì)是不存在的。例如，在一定溫度下，將過量AgCl固體投入水中，Ag+和Cl-離子在水分子的作用下會不斷離開固體表面而進入溶液，同時，已溶解的Ag+和Cl-離子又會因固體表面的異號電荷離子的吸引而回到固體表面，這就是AgCl的沉淀過程。當沉淀與溶解兩過程達到平衡時，此時的狀態(tài)稱為沉淀溶解平衡。即AgCl(s)Ag++Cl-對于一般的難溶電解質(zhì)AmBn的沉淀溶解平衡AmBn(s)mAn++nBm-Ksp=cm(An+)×cn(Bm-)Ksp的大小反映了難溶電解質(zhì)溶解能力的大小。當化學(xué)式所表示的組成中陰、陽離子個數(shù)比相同時，Ksp數(shù)值越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強。溶度積規(guī)則的應(yīng)用：（1）判斷沉淀的生成和溶解當cm(An+)×cn(Bm-)>Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出；當cm(An+)×cn(Bm-)=Ksp，溶液恰好飽和；當cm(An+)×cn(Bm-)<Ksp，溶液未達到飽和，無沉淀析出。（2）控制離子濃度使反應(yīng)向需要的方向移動。如：聯(lián)合制堿法在母液中加入NaCl顆粒，可以增加Cl-的濃度，使NH4Cl更容易析出。如：AgCl沉淀中加入KI溶液，則會生成黃色的AgI沉淀，因為KSP(AgI)>KSP(AgCl)n化學(xué)平衡的移動——濃度、溫度、壓強對化學(xué)平衡的影響------------------勒夏特列原理如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強或溫度平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動，這就是平衡移動原理，也稱為勒夏特列原理。外因的變化備注對反應(yīng)速率的影響對化學(xué)平衡的影響濃度增大反應(yīng)物的濃度v正增大，且v正>v逆向正反應(yīng)方向移動減小生成物的濃度v逆減小，且v正>v逆減小反應(yīng)物的濃度v逆減小，且v正<v逆向逆反應(yīng)方向移動增大生成物的濃度v逆增大，且v正<v逆壓強增壓引起濃度改變固體和液體、恒容反應(yīng)氣體情況除外v正、v逆均增大，只是增大的倍數(shù)不同向氣體體積減小的方向移動減壓引起濃度改變v正、v逆均減小，只是減小的倍數(shù)不同向氣體體積增大的方向移動恒容時沖入不反應(yīng)氣體各物質(zhì)濃度不變，v正、v逆均不變平衡不移動恒壓時沖入不反應(yīng)氣體容器體積增大，各物質(zhì)濃度減小，v正、v逆均減小，按照減壓進行思考。向氣體體積增大的方向移動溫度增大溫度v正、v逆均增大，v吸熱>v放熱向吸熱方向移動減小溫度v正、v逆均增大，v吸熱＜v放熱向放熱方向移動催化劑加入(正)催化劑v正、v逆均增大，且增大程度相同平衡不移動【補充說明】平衡移動與轉(zhuǎn)化率的變化：不要把平衡向正反應(yīng)方向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的增大等同起來。反應(yīng)實例條件變化與平衡移動方向達新平衡后轉(zhuǎn)化率變化2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q增大O2濃度，平衡正移O2轉(zhuǎn)化率降低，SO2轉(zhuǎn)化率增大增大SO3濃度，平衡逆移O2轉(zhuǎn)化率降低，SO2轉(zhuǎn)化率升高溫度，平衡逆移O2轉(zhuǎn)化率降低，SO2轉(zhuǎn)化率增大壓強，平衡正移O2轉(zhuǎn)化率增大，SO2轉(zhuǎn)化率增大2NO2(g)N2O4(g)體積不變時，加入NO2NO2轉(zhuǎn)化率增大2HI(g)H2(g)+I2(g)增大HI的濃度，平衡正移HI轉(zhuǎn)化率不變增大壓強，平衡不移動HI轉(zhuǎn)化率不變【例3】在盛有CuO/Cu2O載氧體的恒容密閉容器中充入空氣，發(fā)生反應(yīng)：2Cu2Os+O2g?4CuOsΔH。平衡時O2的體積分數(shù)φO2隨反應(yīng)溫度T變化的曲線如圖所示。下列說法錯誤的是B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=c?1O2C．在1030℃時加入催化劑，平衡時φO2>21%D．985℃達到平衡狀態(tài)后，充入純氧，再次達到平衡后，φO2=10%【例4】二氧化碳加氫合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的應(yīng)用前景。該方法主要涉及下列反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2g+3H2g?CH3OHg+H2反應(yīng)Ⅱ：CO2g+H2g?COg+H2OgΔH2=+41.2kJ?mol?1反應(yīng)Ⅲ：2CH3OHg?CH3OCH3g+H2OgΔH3=向恒壓密閉容器中按nCO2:nH2=1:3通入CO2和H2，平衡時各含碳物質(zhì)的體積分數(shù)隨溫度的變化如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是A．反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達式為K=cEQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up11(C),c)EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up11(H),C)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up9(3),O)EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up11(O),2)Hc?EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up11(c),3)EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up11(H),H)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up9(2),2)OB．圖中曲線a表示CO2的平衡體積分數(shù)隨溫度的變化C．510K時，反應(yīng)至CH3OCH3的體積分數(shù)為X時，延長反應(yīng)時間，CH3OCH3的體積分數(shù)升高D．增大壓強有利于提高平衡時CH3OCH3的選擇性(CH3OCH3的選擇性=2EQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(×CH3OC),反應(yīng)的CO)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up6(H),2)3EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up6(的物質(zhì)),的物質(zhì))EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up6(的),的)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up6(量),量)×100%)知識預(yù)習1）等效平衡概念化學(xué)平衡狀態(tài)時達到與化學(xué)反應(yīng)途徑無關(guān)。當外界條件相同時，可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始，還是正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時開始，途徑雖然不同，只要起始濃度相當，就可以達到相同的平衡狀態(tài)，即平衡混合物中各組成物質(zhì)的百分含量保持不變，也就是等效平衡。例如：恒溫恒容時，對于可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)，下列幾種途徑達平衡時是相同：①起始時，有2molSO2和1molO2②起始時，有2molSO3③起始時，有1molSO2、0.5molO2和1molSO3④先加入1molSO2、1molO2，再加入1molSO22）等效平衡分類①等同平衡（即同一平衡相當于數(shù)學(xué)中的全等三角形。對于此類平衡，兩平衡狀態(tài)反應(yīng)混合物中各組成成分百分含量相同，濃度相同，物質(zhì)的量相同。②等效平衡：相當于數(shù)學(xué)中的相似三角形。對于此類平衡，兩平衡狀態(tài)反應(yīng)混合物中各組成成分百分含量相同，濃度或物質(zhì)的量成比例。3）等效平衡規(guī)律①恒溫恒容條件下：（i）對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng)，只改變起始加入情況，只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同（即投料量相同則兩平衡等效。（ii）對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同（即投料比相同則兩平衡等效。②恒溫恒壓改變起始加入情況，只要按化學(xué)計量數(shù)換算成平衡式左右兩邊中同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同（即投料比相同則達平衡后與原平衡等效總結(jié)如下：條件恒溫恒容(△n(g)≠0）投料換算成相同物質(zhì)表示時物質(zhì)的的量相同兩平衡各組分百分含量相同（物質(zhì)的量n、濃度c相同）恒溫恒容(△n(g)=0）投料比換算成相同物質(zhì)表示時物質(zhì)的量成比例兩平衡各組分百分含量相同（濃度c相同，物質(zhì)的量n按比例變化）恒溫恒壓投料換算成相同物質(zhì)表示時物質(zhì)的量成比例兩平衡各組成百分含量相同（濃度c相同，物質(zhì)的量n按比例變化）【例5】已知:A(g)+3B(g)2C(g)△H＜0，有甲乙兩個容積為0.5L的密閉容器，向甲中加入1molA和3molB，5min時達到平衡，放出熱量為Q1kJ；相同條件下，向乙中加入2molC，達到平衡時吸收熱量為Q2kJ。已知Q2＝3Q1，下列說法正確的是B．乙中的熱化學(xué)方程式為2C(g)A(g)+3B(g):△H＝+4/3Q2kJ/molC．乙中達到平衡后，再加入0.25molA、0.75molB、1.5molC，與原平衡互為等效平衡，平衡不移動D．乙中平衡時C的轉(zhuǎn)化率為50%【例6】在恒溫恒壓的密閉容器中投入2molSO2和1molO2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。當達到平衡時，測得SO3體積分數(shù)為w%?，F(xiàn)在相同條件下，令a、b、c分別表示起始的SO2、、O2和SO3的物質(zhì)的量。為達到等效平衡，則下列關(guān)于a、b、c的取值正確的是abcA211B110C101D0121．在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH＜0，830℃時反應(yīng)的平衡常數(shù)是1.0，下列說法正確的是A．容器內(nèi)的壓強不變時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)B．若平衡時移走CO2，化學(xué)反應(yīng)速率加快C．830℃時，充入0.1molCO和0.3molH2O保持溫度不變，CO平衡轉(zhuǎn)化率為75%D．1000℃時，K＜1，某時刻CO2、H2、CO和H2O的濃度均為0.05mol?L-1，此時平衡向正反應(yīng)方向移動2．下列事實能用勒夏特列原理解釋的是A．鐵觸媒有利于N2和H2反應(yīng)合成氨B．H2(g)＋I2(g)?2HI(g)的平衡體系，加壓后顏色變深C．N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)ΔH<0高溫有利于合成氨D．Fe33SCN-?Fe(SCN)3的平衡體系，加入少量KSCN固體后溶液顏色加深3．某小組進行實驗，向10mL蒸餾水中加入0.4gI2，充分振蕩，溶液呈淺棕色，再加入0.2g鋅粒，溶液顏色加深；最終紫黑色晶體消失，溶液褪色。已知IEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(?),3)aq為棕色，下列關(guān)于顏色變化的解釋錯誤的是選項顏色變化解釋A溶液呈淺棕色I2在水中溶解度較小B溶液顏色加深發(fā)生了反應(yīng)：I2+I??IEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(?),3)C紫黑色晶體消失I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)?I2(aq)右移D溶液褪色Zn與有色物質(zhì)發(fā)生了置換反應(yīng)4．在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2Ag+Bg?2Cg，往密閉容器中以A:B=2:1的比例通入兩種反應(yīng)物，其中15min后A在四溫度下的轉(zhuǎn)化率如下表所示，且T1<T2<T3<T4，則下列說法正確的是溫度T1T2T3T4轉(zhuǎn)化率70%70%60%A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．T溫度時(T2<T<T3)，A的轉(zhuǎn)化率是70%C．T3溫度下，在15min后繼續(xù)進行反應(yīng)，A的轉(zhuǎn)化率變大D．T4溫度反應(yīng)15min后，若cB=0.5mol·L?1，則T4溫度時的平衡常數(shù)是4.55．向飽和氯水中加入少量Na2SO3亞硫酸鈉固體，下列說法正確的是A．溶液pH減小B．溶液顏色變深C．漂白性增強D．導(dǎo)電性減弱6．下列說法正確的是A．同溫同壓下，H2g+Cl2g=2HClg在光照和點燃的條件下ΔH不同B．298K下，反應(yīng)CaCO3s=CaOs+CO2g不能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH>0C．當溫度、壓強一定時，在原料氣(N2和H2的比例不變)中添加少量惰性氣體，有利于提高反應(yīng)氣的平衡轉(zhuǎn)化率D．合成氨(ΔH<0)在高溫條件下進行符合勒夏特列原理7．CH4消除NO2的反應(yīng)為：CH4g+2NO2g?N2g+2H2Og+CO2gΔH<0。下列說法正確的是A．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能B．平衡時升高溫度，v正增大，v逆減小C．平衡常數(shù)D．該反應(yīng)在任何溫度下都可自發(fā)進行8．一定溫度下，對于反應(yīng)：MHa(s)+bH2(g)?MHa+2b(s)ΔH<0達到化學(xué)平衡時，下列有關(guān)敘述正確A．升高溫度，再次達到平衡時，氣體質(zhì)量增大B．恒容反應(yīng)器中通入Ar，平衡向正方向移動C．壓縮容器體積，重新達到平衡，CH2增大D．增加少量MHa(s)的量，v(吸氫)>v(放氫)9．甲、乙均為1L的恒容密閉容器，向甲中充入1molCH4和1molCO2，乙中充入1molCH4和nmolCO2，在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)，測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。下列說法不正確的是A．n＞1B．873K時，向甲的平衡體系中再充入CO2、CH4各0.6mol，CO、H2各0.8mol，平衡向正反應(yīng)方向移動C．773k時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)小于12.96D．H2的體積分數(shù)φ:φ(b)<φ(c)10．對于反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)ΔH=+161.1kJ?mol?1，下列說法正確的是A．該反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進行B．2molCH4(g)和2molH2O(g)充分反應(yīng)時，吸收的熱量為322.2kJC．反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為D．其他條件相同，增大nCH4，CH4的轉(zhuǎn)化率下降n(H2O)11．恒溫恒容條件下，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)2C(g)△H=-QkJ/mol在3個密閉容器中，按下列方式投入反應(yīng)物：則在保持恒溫恒容反應(yīng)達到平衡時，下列選項正確的是()A．容器Ⅰ與容器Ⅱ中，C的濃度2cⅠ<cⅡ,平衡常數(shù)KⅠ=KⅡ,轉(zhuǎn)化率aⅠ>aⅡB．容器Ⅰ與容器Ⅲ中，B的體積分數(shù)vⅠ%>vⅢ%，反應(yīng)的能量變化2QⅠ=QⅢ,平衡常數(shù)KⅠ2=C．容器Ⅱ與容器Ⅲ為等效平衡，B的體積分數(shù)VⅡ%=VⅢ%，轉(zhuǎn)化率aⅢ+aⅡ=1，反應(yīng)的能量變化QⅡ+QⅢ=2QD．容器Ⅰ容器Ⅱ容器Ⅲ中，平衡常數(shù)關(guān)系為：KⅠ2=KⅡ=12．高溫條件下，H2S可以發(fā)生熱解反應(yīng)：2H2S(g)?2H2(g)+S2(g)ΔH>0。(1)在某溫度下，將1molH2S氣體放入某恒壓密閉容器中進行反應(yīng)，當下述各量不再改變時，能說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡的是a.體系的壓強b.混合氣體的質(zhì)量c.容器的體積d.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量e.混合氣體中H2S的體積分數(shù)(2)在某溫度T1℃、100KPa下，將1molH2S氣體放入某恒壓密閉容器中進行反應(yīng)，平衡時混合氣體中H2S和H2的分壓相等，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為，若達平衡時容器的體積為2L，則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為。(3)在某溫度T2℃、100KPa下，將1molH2S氣體和nmolAr(n分別等于0、1、2、3、4)同時放入上述恒壓密閉容器中，熱分解反應(yīng)過程中H2S的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化(已知1.7秒時均已達到平衡)如圖所示：①圖中n=4對應(yīng)的曲線為，判斷的依據(jù)是②通過與(2)中數(shù)據(jù)的對比，可判斷出T1T2(填“>”、“<”、“=”或“無法確定”)13．已知乙酸蒸氣中存在乙酸二聚物，二者如下平衡：(CH3COOH)2(g)?2CH3COOH(g)ΔH，實驗測定該平衡體系的度和壓強的變化如圖所示，上述反應(yīng)的ΔH(填“>”或“<”)0，a、b、c三點中平衡常數(shù)最大的點是。測定乙酸的摩爾質(zhì)量應(yīng)選擇的適宜條件是。W(g)ΔH=?QkJ?mol?1Q>0；該反應(yīng)達到平衡后，放出的熱量為Q1kJ，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α;若平衡后再升高溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小。請回答下列問題：(1)化學(xué)計量數(shù)a的值為。(2)下列能說明該反應(yīng)達到了化學(xué)平衡狀態(tài)的是。a．容器內(nèi)壓強一定b．容器內(nèi)氣體的密度一定c．容器內(nèi)Z的分子數(shù)一定d．容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定(3)維持T℃溫度不變，若起始時向容器M中加入2molX、1molY和1molAr(稀有氣體不參與反應(yīng))，則反應(yīng)達到平衡后放出的熱量是。(4)維持T℃溫度不變，若在一個和原容器體積相等的恒壓容器N中加入2molX和1molY，發(fā)生題給反應(yīng)并達到平衡，則(填“M”或“N”)容器中的反應(yīng)先達到平衡狀態(tài)，容器中X的質(zhì)量分數(shù)MN(填“>”、“<”或“=”)。(5)已知：該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化情況如表所示：溫度/℃200250300350平衡常數(shù)K9.945.210.5若在某溫度下，2molX和1molY在容器M中反應(yīng)并達到平衡，X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則該溫度為 (6)維持T℃溫度不變，若起始時向容器M中加入4molX和6molY，反應(yīng)達到平衡時容器內(nèi)的分子數(shù)目減少10%，則反應(yīng)中放出的熱量為kJ。(1)根據(jù)表格中的鍵能數(shù)據(jù)，計算(1)根據(jù)表格中的鍵能數(shù)據(jù)，計算ΔH=kJ?mol?1；化學(xué)鍵C—HC—CC鍵能kJ?mol?1412348612(2)在恒容絕熱密閉容器中，充入丙酮蒸氣，可以判斷下列到達平衡狀態(tài)的是。A．O=C=CH2g消耗速率與CH4生成速率相等B．容器內(nèi)密度不再變化C．反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化(3)丙酮的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強變化如圖所示：①圖中X表示的物理量是______；②A、C兩點化學(xué)平衡常數(shù)KA______KC(填“>”、“<”或“=”)；③恒容下，既可提高反應(yīng)速率，又可提高丙酮平衡轉(zhuǎn)化率的一條合理措施是______。(4)在容積可變的恒溫密閉容器中，充入丙酮蒸氣維持恒壓(110kPa)。①經(jīng)過時間tmin，丙酮分解10％。用單位時間內(nèi)氣體分壓變化表示的反應(yīng)速率v(丙酮)______kPa/min；②該條件平衡時丙酮分解率為a，則Kp=______(以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(5)其他條件相同，在甲、乙兩種催化劑作用下發(fā)生該反應(yīng)，相同時間時丙酮的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖。①工業(yè)上選擇催化劑(填“甲”或“乙”)。②在催化劑甲作用下，溫度高于210℃時，丙酮轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是(寫一條即可)?！纠?】化學(xué)反應(yīng)的限度【例1】【答案】C【解析】A．CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol，說明消耗1molCO，反應(yīng)放出41kJ熱量，容器①達到平衡時放出32.8kJ熱量，則消耗CO物質(zhì)的量為mol=0.8mol，CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%，A正確；B．反應(yīng)前后氣體體積不變，反應(yīng)①②是等效平衡，則容器②消耗CO物質(zhì)的量為1.6mol，平衡時cCO：C．反應(yīng)前后氣體體積不變，反應(yīng)①②是等效平衡，則容器②消耗CO物質(zhì)的量為1.6mol,放熱的熱量Q=1.6mol×41kJ/mol=65.6kJ，C錯誤；D．化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，容器①、②溫度相同，則化學(xué)平衡常數(shù)相等，根據(jù)容器①數(shù)據(jù)，列化學(xué)起始量(mol)變化量(mol)平衡量(mol)CO（g）1+H2O（g）4?CO2（g）0+H2（g）0EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(c),c)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(CO),CO)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(?),c)EQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(H2),2O)故答案為C。【例2】【答案】b4100【解析】增大氫氣的濃度，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大、氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率降低，所以隨著比值的增大，氫氣的轉(zhuǎn)化率降低，則表示H2轉(zhuǎn)化率的是b；投料比等于系數(shù)比時，產(chǎn)物的百分含量最大，所以c為CH4(g)的體積分數(shù)，由圖可知=4時，甲烷產(chǎn)率最高。若該條件下CO的產(chǎn)率趨于開始物質(zhì)的量之和為5mol的H2和CO2分別為4mol和1mol，平衡轉(zhuǎn)化率為80%，則平衡時各物質(zhì)的量濃度為：初始轉(zhuǎn)化平衡mol/Lmol/Lmol/LCO2g200【答案】【答案】C【解析】A．平衡時O2的體積分數(shù)φO2隨溫度升高而增大，則升溫平衡左移，ΔH<0，A正確；B．該反應(yīng)方程式為2Cu2Os+O2g?4CuOs，則按定義，其平衡常數(shù)表達式為K=c?1O2，B正確；C．由圖知，在1030℃時平衡時φO2=21%，催化劑通常能加快反應(yīng)但不影響平衡，則加入催化劑時φ(O2)=21%，C不正確；D．985℃達到平衡狀態(tài)后，充入純氧不影響平衡常數(shù)，K=c?1O2，則再次達到平衡后，φO2=10%，D正確；答案選C?！纠?】【答案】【答案】C【解析】A．平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值，則反應(yīng)CO2g+3H2g?CH3OHg+H2Og的平衡常數(shù)可表示為，故A正確；B．反應(yīng)III是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，則CH3OCH3體積分數(shù)隨著溫度升高而降低，所以曲線b表示CH3OCH3的平衡體積分數(shù)隨溫度的變化，則曲線a表示CO2的平衡體積分數(shù)隨溫度的變化，故B正確；C．510K時，反應(yīng)至CH3OCH3的體積分數(shù)達到X點的值，X點位于曲線b的上方，說明CH3OCH3的體積分數(shù)大于平衡時CH3OCH3的體積分數(shù)，則此時反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)，反應(yīng)Ⅲ逆向進行，延長反應(yīng)時間能降低CH3OCH3的體積分數(shù)，故C錯誤；D．反應(yīng)Ⅰ為氣體體積減小反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ均為氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強，反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動，CH3OH濃度增大，H2O的濃度也增大，反應(yīng)Ⅱ平衡逆方向移動，雖然H2O的濃度也增大，但CH3OH的系數(shù)為2，所以反應(yīng)Ⅲ平衡正向移動，CH3OCH3的選擇性增大，故D正確；故答案選C?！纠?】【答案】B【解析】A．甲中達平衡時，甲容器B的轉(zhuǎn)化率為25%即B消耗了3mol×25%=0.75mol，用B的濃度變化表示5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率=0.3mol?L?1?min?1，故A錯誤；B．根據(jù)分析兩個容器是等效平衡，兩個的熱量變化數(shù)值之和為反應(yīng)熱的數(shù)值，因此乙中的熱化學(xué)方程式為2C(g)A(g)+3B(g)△H＝+Q2kJ/mol，故B正確；CC．乙中達到平衡后，再加入0.25molA、0.75molB、1.5molC，用建模思想思考，相當于兩個容器都達到平衡后再壓縮到一個容器中，平衡正向移動，C百分含量增大，故C錯誤；D．甲容器轉(zhuǎn)化率為25%，則乙中平衡時C的轉(zhuǎn)化率75%，故D錯誤。綜上所述，答案為B?！纠?】【答案】【答案】A【解析】試題分析：在恒溫恒壓的條件下，采取不同的投入物料的方式要達到與原來相同的等效平衡，可以用轉(zhuǎn)換的方法，把生成物全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，看物料比與原平衡的物料比是否相等，如果相等就是等效1不相等，故不是等效故不是等效平衡，D錯。選A。考點：等效平衡的應(yīng)用?！敬鸢浮緾【解析】A．一定溫度下容積不變時，體系壓強與物質(zhì)的量成正比。該反應(yīng)氣體分子總數(shù)始終不變、故壓強也始終不變，則當體系壓強不隨時間變化時不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，A錯誤；B．若平衡時移走CO2，則減少了產(chǎn)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小，B錯誤；EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up8(起始量),變化量)平衡量0.1?x0.3?xxx則CO平衡轉(zhuǎn)化率為75%，C正確；D．1000℃時，K＜1。某時刻CO2、H2、CO和H2O的濃度均為0.05mol·L-1，Qc==1＞K，則此時平衡向逆反應(yīng)方向移動，D錯誤；故選C。2.【答案】【答案】D【解析】A．鐵觸媒是氮氣和氫氣合成氨氣的催化劑，能夠加快反應(yīng)速率，縮短達到平衡所需時間，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生更多NH3，因此有利于N2和H2反應(yīng)合成氨但不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，因此不能用勒夏特列原理解釋A不符合題意；B．H2(g)＋I2(g)=2HI(g)的平衡體系是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，加壓后化學(xué)平衡不發(fā)生移動，但由于物質(zhì)的濃度增大，因此氣體顏色變深，與平衡移動無關(guān)，因此不能用勒夏特列原理解釋，B不符合題C．該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度能加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率，但化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動，不利于氨的合成，不能用平衡移動原理解釋，C不符合題意；D．向平衡體系中加入KSCN固體，SCN-的濃度增大，化學(xué)平衡正向移動，當反應(yīng)達到平衡后溶液顏色加深，可以使用平衡移動原理解釋，D符合題意；故選D?！敬鸢浮俊敬鸢浮緿【解析】A．向10mL蒸餾水中加入0.4gI2，充分振蕩，溶液呈淺棕色，說明I2的濃度較小，因為I2在水中溶解度較小，A項正確；B．已知IEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(-),3)(aq)為棕色，加入0.2g鋅粒后，Zn與I2反應(yīng)生成ZnI2，生成的I-與I2發(fā)生反應(yīng)I-+I2?IEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(-),3)，生成IEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(-),3)使溶液顏色加深，B項正確；C．I2在水中存在溶解平衡I2(s)?I2(aq)，Zn與I2反應(yīng)生成的I-與I2(aq)反應(yīng)生成IEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(-),3)，I2(aq)濃度減小，上述溶解平衡向右移動，紫黑色晶體消失，C項正確；D．最終溶液褪色是Zn與有色物質(zhì)發(fā)生了化合反應(yīng)，不是置換反應(yīng)，D項錯誤；答案選D。4.【答案】D【解析】A．15min后A在四溫度下的轉(zhuǎn)化率為單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率，該轉(zhuǎn)化率與速率有關(guān)，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，隨著溫度升高，速率加快，T1、T2溫度下15min未達平衡，T3、T4溫度下15min時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡，為平衡轉(zhuǎn)化率，平衡轉(zhuǎn)化率隨升高溫度而減小，根據(jù)勒夏特列原理知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤；B．由A中分析和表格數(shù)據(jù)可知T溫度時(T2<T<T3)，A的轉(zhuǎn)化率大于70%，B錯誤；C．由A中分析可知T3溫度下15min時已經(jīng)達到平衡，在15min后繼續(xù)進行反應(yīng)，A的轉(zhuǎn)化率不變，C錯誤；D．T4溫度反應(yīng)15min后已建立該條件下的平衡，若cB=0.5mol·L?1，設(shè)A、B的起始濃度分別為2c，c，A的轉(zhuǎn)化率為60%：起始/mol變化/mol平衡/mol2A（g）+B(g)c?2C(g)0由題意知c-60%c=0.5，故c=mol/L，故K==4.5，D正確；故選D?！敬鸢浮俊敬鸢浮緼【解析】A．反應(yīng)生成HCl，溶液pH減小，A正確；B．Cl2濃度減小，溶液顏色變淺，B錯誤；C．次氯酸濃度減少，漂白性減弱，C錯誤；D．生成的HCl、Na2SO4為強電解質(zhì)，導(dǎo)電性增強，D錯誤；故選A?！敬鸢浮俊敬鸢浮緽【解析】A．同溫同壓下，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃的條件下ΔH是相同的，焓變=生成物總能量-反應(yīng)物總能量，與反應(yīng)條件無關(guān)，A錯誤；B．298K下，熵增反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)不能自發(fā)進行，由復(fù)合判據(jù)ΔG=ΔH-TΔS知該反應(yīng)的ΔH>0，B正確；C．當溫度、壓強一定時，在原料氣(N2和H2的比例不變)中添加少量惰性氣體，等效于對原平衡減壓，平衡逆向移動，平衡轉(zhuǎn)化率下降，C錯誤；D．合成氨(ΔH<0)在高溫條件下進行不符合勒夏特列原理，高溫是為了加快反應(yīng)速率，D錯誤；故選B?！敬鸢浮緿【解析】A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，故A錯誤；B．平衡時升高溫度，正逆反應(yīng)速率均加快，故B錯誤；C．平衡常數(shù)等于生成物濃度的系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積之比；由方程式可知平衡常數(shù)數(shù)，故C錯誤；D．反應(yīng)正向氣體分子數(shù)增加，△S＞0，且ΔH＜0，故△H-T△S＜0，與溫度無關(guān)，故反應(yīng)在任何溫度下都可自發(fā)進行，故D正確；故選：D。【答案】【答案】A【解析】A．對于反應(yīng)MHa(s)+bH2(g)?MHa+2b(s)ΔH<0，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，氫氣的量增多，故A正確；B．恒容反應(yīng)器中通入Ar，氣體反應(yīng)物濃度不變，平衡不移動，故B錯誤；C．壓縮容器體積，壓強增大，平衡正向移動，因為K=重新達到平衡，CH2不變，故C錯誤；D．MHa(s)為固體，改變其量對平衡無影響，故D錯誤；故選A?！敬鸢浮俊敬鸢浮緽【解析】A．根據(jù)圖像，相同溫度下乙中甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率大于甲中，說明乙中CO2的濃度較大，則n>1，故A正確；B．873K時，c點CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為60%，列“三段式”：CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)起始(mol/L)1100變化(mol/L)0.60.61.21.2平衡(mol/L)0.40.41.21.2則=12.96，向甲的平衡體系中再充入CO2、CH4各0.6mol，CO、H2各0.8mol，Qc=>K=12.96，則平衡逆向移動，故B錯誤；C．由B分析可知，873K時，化學(xué)平衡常數(shù)K=12.96，溫度升高，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，則773K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)小于12.96，故C正確；D．b、c點甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率相等，則兩點平衡時體系中CH4、CO、H2物質(zhì)的量分別相等，但b中CO2物質(zhì)的量大于c中，則H2的體積分數(shù)：φ(b)<φ(c)，故D正確；答案選B?！敬鸢浮俊敬鸢浮緿【解析】A．該反應(yīng)為氣體總物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，ΔS>0，且ΔH>0，在高溫下滿足ΔH-TΔS＜0，則在高溫下能自發(fā)進行，故A錯誤；B．可逆反應(yīng)不能進行到底，則2molCH4(g)和2molH2O(g)充分反應(yīng)時，吸收的熱量小于322.2kJ，故B錯誤；C．反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為，故C錯誤；D．其他條件相同，增大nCH4，甲烷的物質(zhì)的量增大，轉(zhuǎn)化率下降，故D正確；nH2O故選：D?！敬鸢浮俊敬鸢浮緾【解析】A．容器Ⅰ與容器Ⅱ中，容器Ⅱ相當于容器Ⅰ加壓，使體積變?yōu)樵瓉淼囊话?，平衡正向移動，轉(zhuǎn)化率aⅠ<aⅡB．容器Ⅰ與容器Ⅲ中，反應(yīng)的能量變化QⅠ+EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up6(1),2)QⅢ<Q，平衡常數(shù)不正確；C．容器Ⅱ與容器Ⅲ為等效平衡，容器Ⅱ從反應(yīng)物開始，容器Ⅲ從生成物開始，達平衡時各物質(zhì)的濃度相同，所以B的體積分數(shù)相同，兩容器中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率之和為1，兩反應(yīng)的能量和等于完全反應(yīng)時放出能量的數(shù)值2Q，C正確；D．平衡常數(shù)與反應(yīng)及溫度有關(guān)，與反應(yīng)時的用量無關(guān)，容器Ⅰ、容器Ⅱ、容器Ⅲ的溫度相同，則平衡常數(shù)關(guān)系為：KⅠ=KⅡ=KⅢ,D不正確；故選C?！敬鸢浮?1)cde(2)50%0.125(3)e該體系恒壓，通入稀有氣體相當于給體系減壓，該反應(yīng)中反應(yīng)物中氣體的系數(shù)小于產(chǎn)物中氣體的系數(shù)，減壓平衡正移，H2S的轉(zhuǎn)化率增大，通入的稀有氣體越多，H2S的轉(zhuǎn)化率越大，因此n=4時H2S的轉(zhuǎn)化率最大，應(yīng)對應(yīng)曲線e>【解析】（1）a．該體系為恒壓體系，不管是否達到平衡該體系的壓強都恒定不變，a不能說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡；b．該體系的生成物和反應(yīng)物都是氣體，不管是否達到平衡該體系中混合氣體的質(zhì)量都保持恒定，b不能說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡；cc．該反應(yīng)中氣體反應(yīng)物的系數(shù)之和小于氣體生成物的系數(shù)之和，未達到平衡則體系中氣體分子數(shù)不確定，則容器的體積會變化，達到平衡則容器的體積保持不變，c能說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡；d．體系內(nèi)的混合氣體的總質(zhì)量確定，未達到平衡則氣體總分子數(shù)目不恒定，因此混合氣體的平均摩爾質(zhì)量也會變化，達到平衡則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變，d能說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡；e．混合氣體中H2S的體積分數(shù)和反應(yīng)程度有關(guān)，達到平衡則混合氣體中H2S的體積分數(shù)恒定，e能說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡。答案選cde。（2）平衡時混合氣體中H2S和H2的分壓相等，說明平衡時有n(H2S)=n(H2)，則設(shè)xmolH2S轉(zhuǎn)化為了生成EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up6(5m),m)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up6(o),l)則根據(jù)題意，平衡時c(H2S)=0.25mol/L，c(H2)=0.25mol/L，c(S2)=0.125mol/L，則（3）①該體系恒壓，通入稀有氣體相當于給體系減壓，該反應(yīng)中反應(yīng)物中氣體的系數(shù)小于產(chǎn)物中氣體的系數(shù)，減壓平衡正移，H2S的轉(zhuǎn)化率增大，通入的稀有氣體越多，H2S的轉(zhuǎn)化率越大，因此n=4時H2S的轉(zhuǎn)化率最大，應(yīng)對應(yīng)曲線e。②該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度則平衡正移，H2S的轉(zhuǎn)化率則更高，當溫度為T1時，H2S的轉(zhuǎn)化率為50%，當溫度為T2時，H2S的轉(zhuǎn)化率(n=0)小于50%，則T1＞T2。【答案】【答案】>b低壓、高溫【解析】由圖示可知，溫度升高，m總減小，總物質(zhì)的量增大，即平衡正向移動，ΔH>0，因升溫平衡正向移動，反應(yīng)限度越大，即b點平衡常數(shù)最大；反應(yīng)正方向為體積增大的方向，吸熱反應(yīng)，則由圖示可知測定乙酸的摩爾質(zhì)量應(yīng)選擇的適宜條件是低壓、高溫。【答案】(1)1(2)ac(3)Q1kJ(4)N＞(5)350(6)0.5Q【解析】（1）該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，氣體質(zhì)量不變，平均相對分子質(zhì)量減小，說明逆向是體積增大的反應(yīng)，因此2+1＞a+1，則計量數(shù)a的值為1；故答案為：1。（2）a．改反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，正向反應(yīng)，壓強不斷減小，當容器內(nèi)壓強一定，則達到平衡，故a符合題意；b．氣體密度等于氣體質(zhì)量除以容器體積，氣體質(zhì)量不變，容器體積不變，密度始終不變，當容器內(nèi)氣體的密度一定，不能作為判斷平衡標志，故b不符合題意；c．正向反應(yīng)，容器內(nèi)Z的分子數(shù)不斷增大，當容器內(nèi)Z的分子數(shù)一定，則達到平衡，故c符合題意；d．容器內(nèi)全部是氣體，反應(yīng)時氣體質(zhì)量不變，當容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定，不能作為判斷平衡標志，故d不符合題意；綜上所述，答案為：ac。（3）維持T℃溫度不變，若起始時向容器M中加入2molX、1molY和1molAr(稀有氣體不參與反應(yīng))，相當于在原來達到平衡時再加入1molAr，壓強雖然增大，但反應(yīng)體系濃度不變，平衡不移動，因此放出的熱量不變，則反應(yīng)達到平衡后放出的熱量是Q1kJ；故答案為：Q1kJ。（4）維持T℃溫度不變，若在一個和原容器體積相等的恒壓容器N中加入2molX和1molY，發(fā)生題給反應(yīng)并達到平衡，由于該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，N容器會不斷減小，相當于在M容器基礎(chǔ)上縮小體積，相當于加壓，則反應(yīng)速率加快，先達到平衡，因此N容器中的反應(yīng)先達到平衡狀態(tài)，N容器