专题十二 化学反应速率 化学平衡 专题
【考点分析】
【考纲解读】
1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2．了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
【能力解读】
能从定量的角度理解化学反应速率的快慢、化学反应进行的程度和化学平衡移动的方向。
【重难点解析】
1．化学反应速率及影响因素
2．化学平衡
3．化学平衡的影响因素及其移动
4．勒夏特列原理的应用
5．等效平衡
6．化学平衡常数
7．化学反应进行方向
【考点突破】
一、影响化学平衡的条件
1．浓度对化学平衡的影响。在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反应方向移动；增大生成物的浓度，或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方向移动。
2．压强对化学平衡的影响。在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
应特别注意，在有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有变化，如
H2（气）+I2（气） 2HI（气）
1体积 1体积 2体积
在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。还应注意，改变压强对固态物质或液态物质的体积几乎不影响。因此平衡混合物都是固体或液体时，改变压强不能使化学平衡移动。
3．温度对于化学平衡的影响。在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
4．催化剂对化学平衡的影响。使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。
二、化学平衡的移动——勒沙特列原理：
1．勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含：①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。
2．平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下：
3．应用勒沙特列原理研究平衡时，注意：⑴针对平衡体系。如对一个刚开始的气态反应，增大压强反应总是正向进行而不服从勒沙特列原理；⑵改变影响平衡的一个条件，可用勒沙特列原理判定移动方向。当有“多个”条件改变时，若多个条件对平衡影响一致，则可强化此平衡移动，但多个条件对平衡影响相反时，应根据各条件改变对平衡影响的程度，判定移动方向；⑶平衡移动的结果是“减弱”这种改变，而不是“消除”。如给某平衡状态的可逆反应体系升温10℃，由于化学反应向吸热方向进行的结果，使反应体系的最终温度小于（t+10）℃。
三、判断化学平衡移动方向应该注意的几点问题
化学平衡建立的实质是v（正）=v（逆），故凡能不同程度地影响正反应速率、逆反应速率的因素都使平衡发生移动，实际生产中常采用改变温度、浓度、压强（指气体）的方法，使平衡朝着所需的方向移动，其判断依据是勒夏特列原理。应注意：
1．催化剂对化学平衡没有影响。因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，且在速率改变的过程中，始终保持着v（正）=v（逆）。只不过催化剂的使用能使平衡及早建立。
2．对于反应前后气态物质的总体积不变的反应，增大压强或减小压强都不能使化学平衡移动，此时，压强改变能同等程度地改变正、逆反应速率，并始终保持着v（正）=v（逆）。
3．惰性气体的加入对化学平衡的影响，要具体分析平衡物质的浓度是否变化。如果恒温、恒容时充入惰性气体，虽然体系的总压强增大，但没有改变原平衡混合物各组分的浓度，平衡不移动；如果恒温、恒压时充入惰性气体，恒压体必定增大，则平衡混合物各组分浓度减小，平衡向体积增大的方向移动。
4．不要将平衡的移动和速率的变化混同起来。
5．不要将平衡的移动和浓度的变化混同起来，例如别以为平衡正向移动反应物浓度一定减小等。
6．不要将平衡的移动和反应物的转化率高低混同起来，别以为平衡正向移动反应物转化率一定提高。具体分析可参考下表：
反应实例条件变化与平衡移动方向达新平衡后转化率变化
2SO2 +O2
2SO3（气）+热增大O2浓度，平衡正移SO2 的转化率增大，O2的转化率减小
增大SO3浓度，平衡逆移从逆反应角度看，SO3的转化率减小
升高温度，平衡逆移SO2 、O2的转化率都减小
增大压强，平衡正移SO2 、O2的转化率都增大
2NO2（气） N2O4体积不变时，无论是加入NO2或者加入 N2O4NO2的转化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都会增大）
2HI H2+I2（气）增大H2的浓度，平衡逆移H2的转化率减小，I2的转化率增大
增大HI的浓度，平衡正移HI的转化率不变
增大压强，平衡不移动转化率不变
四、有关化学平衡图像的知识规律
1．对有气体参加的可逆反应，在温度相同的情况下，压强越大，到达平衡所需的时间越短；在压强相同情况下，温度越高，到达平衡所需的时间越短。
2．使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率，改变到达平衡所需时间，但不影响化学平衡移动。
3．同一反应中，末达平衡前，同一段时间间隔内，高温时（其他条件相同）生成物含量总比低温时生成物含量大；高压时（其他条件相同）生成物的含量总比低压时生成物的含量大。
4．平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增加，但生成物的浓度、质量分数以及反应物的转化率不一定增加。
5．化学平衡中常见的图象
⑴如图是一种既表示反应速率变化情况，又表示平衡移动的图象。
当某一物质浓度发生变化时v’（正）或v’（逆）总有一个与 v（平）相连。在图A中，某一瞬间v’（正）> v（平），v’（逆）= v（平），说明正反应速率突然变快，而逆反应速率逐渐变大，所以图A表示增加反应物浓度。因v’（正）>v’（逆），平衡向正反应方向移动．
当温度或压强发生变化时，v’（正）或v’（逆）都与v（平）断开。在图B中，v’（正）和v’（逆）都大于v（平），所以图B表示升高温度或增大压强。因。v’（正）>v’（逆），平衡向逆反应方向（吸热反应方向或气体体积缩小方向）移动。
当使用催化剂或改变气体体积不变的气体反应的压强时，v’（正）或v’（逆）都与v（平）断开。在图C中v’（正）和v’（逆）都大于v（平），所以图c表示使用正催化剂或增大体系的压强。因v’（正）= v’（逆），平衡不移动。
⑵如图是一种讨论温度和压强对化学平衡影响的图象。转化率高说明平衡向正反应方向移动；转化率低则说明平衡向逆反应方向移动。在图中当讨论温度对平衡影响时，需假设压强不变，图中表示正反应是吸热反应；当讨论压强对平衡影响时，需假设温度不变，图中表示正反应是气体体积缩小的反应。
解化学平衡图像题三步曲
1．看懂图像：看图像要五看。一看面，即看清横坐标和纵坐标；二看线，即看线的走向、变化趋势；三看点，即看曲线的起点、终点、交点、拐点、原点、极值点等；四看要不要作辅助线、如等温线、等压线；五看定量图像中有关量的多少。
2．联想规律：联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。①先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。②定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
3．推理判断：结合题中给定的化学反应和图像中的相关信息，进行信息提取，挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息，在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算，根据有关知识规律分析作出判断。
【07-09高考再现】
1．一定温度下可逆反应：A（s）+2B（g） 2C（g）+D（g）；△H<0。现将1mol A和2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动）。下列说法正确的是（ ）
A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大
C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示（t1前的反应速率变化已省略）
【解析】由题给反应可知A是固体，该反应正反应是气体分子数增大的反应。甲容器加入1molA和2molB，乙容器加入4molC和2molD，完全转化后得2molA和4molB，乙的体积是甲的2倍，两者起始建立等效平衡。A项中，再在甲中加入1molA和2molB，相当于在起始加入2molA和4molB，由于甲体积比乙小，甲中压强加大，平衡向逆反应方程式移动，甲中C的浓度小于乙中C的浓度的2倍，A不正确。B中温度升高，平衡向逆反应方向移动，B的体积分数均增大。C中使甲、乙两容器体积相等，乙中投入量相当于甲的2倍，乙中压强增大（类似于选项A），平衡向逆反应方向移动，乙中C的体积分数小于甲C的体积分数的2倍。D中，甲容器中总压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，速率不发生变化，平衡不发生移动，图2正确。乙容器中保持恒压，体积增大，浓度减小，正、逆反应速率都减小，体积增大，平衡向正反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，图3正确。
答案：BD
2．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（ ）
A．4－3－2－1B．1－2－3－4C．3－4－2－1D．1－2－4－3
【解析】化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关，实验1的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以反应速率实验3大于实验2；而实验4和实验3虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，所以不能比较。
答案：AC
3．已知：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2（g）．△H=-1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是（ ）
【解析】根据“先拐先平数值大”的原则，选项A、B正确；根据升高温度，平衡向吸热反应方向移动（即逆反应方向移动），可确定A、B正确；根据使用催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但对化学平衡的移动无影响，所以选项D正确。
答案：C
4．在密闭的容器中进行如下的反应：H2（G＋I2（g） 2HI（g），在温度T1和T2时，产物的量?时间的关系如下图所示，符合图象的正确的判断是（ ）
A．T1＞T2，△H＞0B．T1＞T2，△H＜0
C．T1＜T2，△H＞0D．T1＜T2，△H＜0
【解析】根据“先拐现平数字大”的原则，从图可以看出，反应时的温度T2＞T1，且温度越高，HI的量越少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即该反应的正反应属于放热反应，△H＜0。
答案：D
5．下图表示反应X（g） 4Y（g）＋Z（g），
△H＜0，在某温度时X的浓度随时间变化
的曲线：
下列有关该反应的描述正确的是（ ）
A．第6 min 后，反应就终止了
B．X的平衡转化率为85%
C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%
D．若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小
【答案】B
【解析】A项，6min时反应达平衡，但未停止，故错；B项，X的变化量为1-0．15=0．85mol，转化率为0．85/1=85%，正确。?H<0，反应为放热，故升高温度，平衡将逆向移动，则X的转化率减小，C项错；D项，降温，正、逆反应速率同时减小，但是降温平衡正向移动，故V正>V逆，即逆反应减小的倍数大，错误。
6．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的 会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的 和 转变成 和 ，化学方程式如下：
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的 0（填写“>”、“<”、“=”。
（2）前2s内的平均反应速率v（N2）=_____________。
（3）在该温度下，反应的平衡常数K= 。
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积
（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号T/℃NO初始浓度/mol?L-1CO初始浓度/mol?L-1催化剂的比表面积/ m2?g-1
Ⅰ2801．20×10-35．80×10-382
Ⅱ124
Ⅲ350124
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线是实验编号。
【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）自发反应，通常为放热反应，即?H小于0。（2）以NO计算，2s内NO的浓度变化为（10－2．5）×10-4mol/L，V（NO）=7．5×10-4/2 =3．75×10-4mol/（L?s）。根据速率之比等于计量系数比可知，V（N2）=1/2 V（NO）=1．875×10-4mol/（L?s）。（3） =
=5000。（4）催化剂不影响平衡的移动，A项错；该反应放热，故降温平衡正向移动，NO转化率增大，B项错，C项正确；缩小体积，即增大压强，平衡向体积减小的方向运动，即正向移动，D项正确。（5）本题为实验探究题，目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响，研究时只能是一个变量在起作用，所以II中数据与I比较催化剂的比表面积增大了，故其他的数据应与I完全相同；III中数据与II比较，催化剂的比表面积数据未变，但是温度升高，故其他数据是不能改变的。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响，II、III研究是温度对速率的影响。作图，可根据先拐先平的原则，即最里面的线先达平衡，速率快，应对应于III（因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的），II比I快，因为两组温度相同，但是II中催化剂的比表面积大。
【考点定位】本题考查化学平衡的知识，涉及反应速率的计算，平衡常数，平衡的移动及图象的分析。
7．一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）
根据题意完成下列各题：
⑴反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝ ，升高温度，K值 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
⑵在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）＝
⑶在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是（ ）
a 氢气的浓度减少 b 正反应速率加快，逆反应速率也加快
c 甲醇的物质的量增加 d 重新平衡时n（H2）/n（CH3OH）增大
⑷据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是： （用化学方程式表示）。
【解析】从图像可知温度高时平衡体系中甲醇含量减少，可以推出CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）反应放热，因此温度升高后，K值减小；从图像可以看出在500℃tB时刻达到平衡，此时甲醇物质的量为nB,反应消耗氢气物质的量为2nB，可求出氢气的平均反应速率为2nB/3tBmol?（L?min）－1；加压时，反应物和生产物浓度均增大，正逆反应速率都加快，由勒夏特列原理可知，加压时平衡又移，因此答案为bc；在加热条件下CO能还原Cu2O使其减少，因此反应体系中含有少量二氧化有利于维持Cu2O的量不变。
答案：⑴K＝c（CH3OH）/c（CO）?c2（H2）；减小；
⑵2nB/3tBmol?（L?min）－1；
⑶b、c；
⑷Cu2O＋CO 2Cu＋CO2
8．反应A（g）+B（g） C（g） +D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
⑴该反应是____________________反应（填“吸热”“放热”）;
⑵当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率______（填“增大”“减小”“不变”），原因是____________________________________________；
⑶反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_______________，原因是_________。
⑷在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_________，E2________（填“增大”“减小、”“不变”）。
【解析】由图可以知道，由于该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应进行，所以A的转化率减小；当在反应体系中加入催化剂，能同倍数改变化学反应速率，因此对化学平衡的移动无影响，即对反应热也无影响。因为化学反应速率增大，所以E1和E2同时降低。
答案：⑴放热。⑵减小；该反应正反应为放热反应，升高温度使平衡向逆反应方向移动。⑶不影响；催化剂不改变平衡的移动。⑷减小、减小。
【2010模拟组合】
1．一定温度下，将4molPCl3和2molCl2充入容积不变的密闭容器中，在一定条件下反应：PCl3+Cl2 PCl5 ,各物质均为气态。达平衡后，PCl5为0．8mol。若此时再移走2molPCl3和1molCl2 ，相同温度下达到平衡，PCl5的物质的量为（ ）
A．0．8molB．0．4mol
C．0．4mol ＜ x ＜ 0．8molD．＜ 0．4mol
[解析]：再移走2molPCl3和1molCl2 ，和移走平衡体系气体的一半然后扩大体积相当，新平衡中PCl5＜0．4mol ．
[答案] D
2．某温度下，将2mo1A和3mo1B充入一密闭容器中，发生反应：aA（g）＋B（g） C（g）＋D（g），5min 后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K=1 ，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化， 则（ ）
A．a=1B．a =2
C．B的转化率为40 %D．B的转化率为60 %
[解析]：若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则压强不影响平衡状态，a=1；A（g）＋B（g） C（g）＋D（g），
起始物质的量（mol） 2 3 0 0
变化物质的量（mol） x x x x
平衡物质的量（mol）2-x 3-x x x
K=1=x2/[（2-x）（ 3-x）] ,X=1．2,则B的转化率为1．2/3=40%
[答案] AC
3．某温度下，向容积为2L的密闭反应器中充入0．10 mol SO3，当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2（g）＋O2 2SO3（g）的平衡常数为（ ）
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
起始物质的量（mol） 0．1 0 0
变化物质的量（mol） 0．02 0．02 0．01
平衡物质的量（mol） 0．08 0．02 0．01
K=0．005×0．012/0．042=5×10-3/16,则它的逆反应的平衡常数是1/K=3．2×103mol－1?L
[答案] A
4．向恒温、恒容（2L）的密闭容器中充入2 mol SO2和一定量的O2，发生反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）；△H= －197．74 kJ?mol－1，4min后达到平衡，这时c（SO2）=0．2mol L－1，且SO2和O2的转化率相等。下列说法中，正确的是（ ）
A．2min时，c（SO2）=0．6mol L－1
B．用O2表示4min内的反应速率为0．1mol?（L?min） －1
C．再向容器中充入1mol SO3，达到新平衡，n（SO2）：n（SO3）=2:1
D．4min后，若升高温度，平衡向逆方向移动，平衡常数K增大
[解析]：SO2和O2的转化率相等，则起始n（SO2）:n（O2）=2:1，n（O2）=1mol;
2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）；
起始物质的量浓度（mol/L） 1 0．5 0
变化物质的量浓度（mol/L） 0．8 0．4 0．8
平衡物质的量浓度（mol/L） 0．2 0．1 0．8
由于速率不是匀速的，A错误；V（O2）=0．4mol?L-1/4min=0．1mol?（L?min） －1,B正确；
正反应放热，升高温度K减小，D错；再加入1mol SO3达到新平衡，n（SO2）：n（SO）小于1：4，C错。
[答案] B
5．（Ｂ）．“碘钟”实验中，3I－＋ →I3－ ＋2SO42 －的反应速率可以用I3－ 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号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）该实验的目的是___________________________________________________。
（2）显色时间t1＝______________。
（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为______（填字母）。
a．＜22．0 s b．22．0 s～44．0 s c．＞44．0 s d．数据不足，无法判断
（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是_______________________________________。
[解析]：（1）略，（2）--（4）根据表中数据分析可以知道反应速率与反应物起始浓度乘积成正比；t1＝88．0/3s=29．3 s ；升高温度，化学反应速率加快，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2＜22．0 s
[答案] （1）研究反应物I－与 的浓度对反应速率的影响 （2）29．3 s （3） a
（4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）
6．氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：
（1）上述反应1mol C 参加反应时转移的电子数为 ；（NA表示阿伏加德罗常数）
（2）该反应中的氧化剂是 ，其还原产物是 ；
（3）该反应的平衡常数表达式为 K = ；
（4）若知上述反应升高温度时，其平衡常数值减小，则其反应热△H 零（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）若使压强增大，则上述平衡向 反应方向移动（填“正”或“逆”）；
（6）若已知CO生成速率为v （CO） = 18 mol/（L?min），则N2消耗速率为v （N2） = mol/（L?min）。
[解析]：（1）C由0价变为+2价，N由0价变为--3价，Si不变价，反应1mol C 参加反应时转移的电子的物质的量2mol；
（3）配平后再写出，SiO2 、C 和 Si3N4为固体，
（4）升温，K减小，逆向移动，逆向吸热；△H＜0
（6）速率之比等于计量数之比；v （N2） =6mol/（L?min）。
[答案]
（1）2NA
（2）N2，Si3N4
（3） （或）
（4）小于
（5）逆
（6）6
7．在密闭容器中，将1．0 mol CO与1．0 mol H2O混合加热到800℃，发生下列反应：CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）。一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0．5 mol。则下列说法正确的是（ ）
A．800℃下，该反应的化学平衡常数为0．25
B．427℃时该反应的平衡常数为9．4，则该反应的△H＜0
C．同温下，若继续向该平衡体系中通入1．0 mol的H2O（g），则平衡时CO转化率为66．7%
D．同温下，若继续向该平衡体系中通入1．0 mol的CO（g），则平衡时CO物质的量分数为66．7%
[解析]： CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）。
起始物质的量（mol） 1．0 1．0 0 0
变化物质的量（mol） 0．5 0．5 0．5 0．5
平衡物质的量（mol） 0．5 0．5 0．5 0．5
800℃下K=1 ;因为427℃时该反应的平衡常数为9．4，所以降低温度K增大，平衡向正反应方向进行，正反应吸热，△H＜0；
CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）。
起始物质的量（mol） 1．0 2．0 0 0
变化物质的量（mol） a a a a
平衡物质的量（mol） 1-a 2-a a a
根据K不变，a=0．667，
[答案]BC
8．现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和足量焦炭混合，在鼓风炉中加热至1373 ∽1573K ，使锌蒸馏出来。主要反应为：
焙烧炉中：2ZnS+302=2ZnO+ 2S02 ①
鼓风炉中：2C+02=2CO ② ZnO（s）+CO（g） Zn（g）+C02 （g）③
假设鼓风炉体积固定且密闭，随反应的进行鼓风炉内不同时间气态物质的物质的量浓度（mol/L）如下表
反应进行时间/minCOZnCO2
00．1100
20．10．010．01
30c1C2C2
35c1C2C2
（l）若保持温度不变，在鼓风炉中增大CO的浓度，K值 填“增大’、“减小”或“不变”）；
（2）已知：该温度时，化学平衡常数K=1．0，则表中c1= （写出计算过程） （3）通过改变反应条件，使焙烧炉中反应①的ZnO几乎完全被CO还原，焙烧炉和鼓风炉消耗的O2的体积比不超过 。
（4）若起始浓度不变，通过改变反应条件，达平衡时鼓风炉中反应③CO的转化率为80%，此时该反应的平衡常数K= ，此时焙烧炉和鼓风炉消耗的O2的体积比大于 。
[解析]：（2）由表中数据分析可知，反应③进行至30min时，反应③达到平衡状态；故cl浓度为CO的平衡浓度。
[答案]
（l）不变；（2） 0．01mol/L
（3） 3:l ； （4） 0．352 ；12:5 或2．4
9．以CO、H2和CH2＝CH2为原料，利用上题信息，通过反应①可制取丙醛， 丙醛经反应②（加氢加成）可生成正丙醇、经反应③（催化氧化）可生成丙酸。由正丙醇和丙酸经反应④（酯化反应）生成丙酸正丙酯。请通过计算回答下列问题：
⑴ 理论上生产3．0 kg正丙醇至少需要标准状况下的氢气 L；
⑵ 由于副反应的发生，生产中反应①、反应②、反应③的产率分别为a、a、b，且a＜b。若反应④中反应物转化率均为70％。则（计算结果请用含a、b的代数式表示）：
① 以2．8×103kg乙烯为原料，当反应②、反应③中丙醛的投料比为1∶1时，通过上述4步反应最多可制得丙酸正丙酯 kg；
② 反应④中增加正丙醇的投料并保持正丙醇的转化率不变，可以使丙酸的转化率提高20％，此时反应②和反应③中丙醛的投料比应为多少？
[解析]：（1）略，（2） ② 设反应②中丙醛的物质的量为x，反应③中丙醛的物质的量为y
则：CH3CH2CHO＋H2→CH3CH2CH2OH
x ax
2CH3CH2CHO＋O2→2CH3CH2COOH
y by
根据CH3CH2CH2OH＋CH3CH2COOH CH3CH2COOCH2CH2CH3＋H2O
可知，当丙酸的转化率增加20％时，消耗的丙醇应为by（0．7＋0．2）＝0．9 by
应有：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．黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
（1）将0．050 mol SO2（g）和0．030 mol O2（g）放入容积为1 L的密闭容器中，反应2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）＝0．040 mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。
（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 （填字母）
（A）升高温度 （B）降低温度 （C）增大压强
（D）减小压强 （E）加入催化剂 （G）移出氧气
（3）SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料，反应的化学方程式为____________________________。
（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是__________________________________________________。
【解析】:
（1）： 2SO2（g） ＋ O2（g） 2SO3（g）
起始浓度/ mol?L－1 0．050 0．030 0
平衡浓度/ 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。（不带单位计算也得分）
??（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．在密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应
A（g）+2B（g） 2C（g），反应达到平衡时，A和B物质的量之和与C物质的量相等，则这时A的转化率为
A 40% B、50% C、60% D、70%
【解析】一看到化学平衡的相关计算很容易马上联想到解化学平衡计算题的一般解法“列三量填对空”。若抓住题给的隐含信息“用等物质的量的A和B”来一个顺手牵羊就很容易解题。A与B在化学方程式中计量数之比为1：2，B全部转化A也只能转化50%；在化学平衡中不可能100%的转化，所以A的转化率只能少于50%。
【答案】：A
12． 1mol X跟a mol Y在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X（g）＋a Y（g） b Z（g） 反应达到平衡后，测得X的转化率为50％。而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是：（ ）
A．a＝1，b＝1 B．a＝2，b＝1
C．a＝2，b＝3 D．a＝3，b＝3
【解析】 X（g） ＋a Y（g） b Z（g）
起始物质的量（mol） 1 a 0
变化物质的量（mol） 0．5 0．5a 0．5b
平衡物质的量（mol） 0．5 0．5a 0．5b
同温同压下密度之比等于物质的量的反比：（1+a）:（0．5+．05a+0．5b）=4:3,a+1=2b ．
【答案】：A
13．【皖南八校2009届高三第二次联考12月】一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2+ 3H2O 2NH3+ O2．
进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h）：
T/℃304050
生成NH3量／（10 mo1）4．85．96．0
请回答下列问题：
（1）50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为 mol／min。
（2）该反应过程与能量关系可用右图表示．完成反应的热化学方程式： 。
（3）与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： 。
（4）工业合成氨的反应为N2（g）+3 H2（g） 2NH3（g）。设在容积为2．0 L的密闭容器中充人0．80 mol N2（g）和1．60 mol H2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为20％。
① 该条件下反应2NH3（g） N2（g）十3H2（g）的平衡常数为 。
② 相同条件下，在另一相同容器中充人a mol N2（g）和b mo1 H2（g），达到平衡时，测得容器中NH3为0．8 mo1，H2为2．0 mol，则 ， 。
[解析]：：（1）
（4）① N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）
起始 ／mol 0．80 1．60 0
转化 ／mol 3 2
平衡n／mol 0．80— 1．60一3 2
解得：
则
② 由温度相同知 设平衡时N2物质的量为
由等效转化可求起始时N2、H2的物质的量。
[答案] （1）2．5×l0
（2）N2（g）+3H2O（1） 2NH3（g）+ O2（g）
（3）升高温度；加压；不断移出生成物脱离反应体系（合理均可）
（4）①0．9375 ②0．7 （2分）3．2
14．已知反应：2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g） △H＜0。某温度下，将2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图甲所示。则下列说法正确的是（ ）
A．由图甲知，A点SO2的平衡浓度为0．4 mol?L－1
B．由图甲知，B点SO2、O2、SO3的平衡浓度之比为2：1：2
C．达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示
D．压强为0．50 MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图，则T2＞T1
【解析】： 2SO2（g） ＋ O2（g） 2SO3（g） △H＜0。
起始物质的量浓度（mol/L） 0．2 0．1 0
变化物质的量浓度（mol/L） 0．16 0．08 0．16
平衡物质的量浓度（mol/L） 0．04 0．02 0．16
则AB错误；加压平衡右移，C正确；温度高建立平衡需要时间短，D错误。
【答案】：C
15．（8分）在密闭容器中，将0．020 mol?L-1 CO和H2O（g）混合加热到773K时，达到下列平衡CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g），已知该反应的K = 9，求CO的平衡浓度和转化率。
【解析】：设CO的转化浓度为x mol?L-1，则
CO（g） + H2O（g） CO2（g） + H2（g）
起始浓度（mol?L-1） 0．020 0．020 0 0
转化浓度（mol?L-1） x x x x
平衡浓度（mol?L-1）0．020-x 0．020-x x x
将平衡浓度数值代入平衡常数表达式中得 ，（2分）解得x＝0．0150。
因此平衡时CO的浓度为0．020-x＝0．005 mol?L-1，其转化率为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〗一定条件下，体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应： 2X（g）＋Y（g） Z（g），经60s达到平衡，生成0．3molZ。下列说法正确的是（ ）
A．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来的
B．以X浓度变化表示的反应速率为0．001mol/（L?S）
C．若增大压强，则物质Y的转化率减小
D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H＞0
[解析]： 2X（g） ＋ Y（g） Z（g），
起始物质的量浓度（mol/L） 0．1 0．1 0
变化物质的量浓度（mol/L） 0．06 0．03 0．03
平衡物质的量浓度（mol/L） 0．04 0．07 0．03
将容器体积变为20L，平衡左移，Z的平衡浓度小于原来的 ，A错；
V（X）=0．06 mol?L-1/60s=0．001mol/（L?S），B正确；加压Y转化率增大，C错；若升高温度，X的体积分数增大，平衡左移，正反应放热，D错。
[答案] B
17．在一定温度时，将1 mol A和2 mol B放入容积为5 L的某密闭容器中发生如下反应：A （s）+2B（g） C（g）+2D（g），经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0．2 mol?L-1。下列叙述不正确的是（ ）
A．在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0．02 mol?（L?min）-1
B．5 min时容器内气体总的物质的量为3 mol
C．在5 min时，容器内D的浓度为0．2 mol?L-1
D．当容器内压强保持恒定时，该可逆反应达到平衡状态
[解析]： A （s） + 2B（g） C（g） + 2D（g），
起始物质的量浓度（mol/L） 0．4 0 0
变化物质的量浓度（mol/L） 0．2 0．1 0．2
5 min时物质的量浓度（mol/L） 0．2 0．1 0．2
V（C）=0．1 mol?L-1/5 min=0．02 mol?（L?min）-1,A正确；反应过程中气体的物质的量增多，B不正确；根据上述数据和方程式的特点CD正确
[答案] B
18．某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A（g）+xB（g） 2C（g），达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的如下图所示。下列说法中正确是（ ）
A．30min时降低温度，40min时升高温度
B．8min前A的平均反应速率为0．08mol?（L?s）-1
C．反应方程式中的x=l，正反应为吸热反应
D．20min～40min间该反应的平衡常数均为4
[解析]：根据图像同时间内AB的浓度变化量，则X=1；A错，因为降低温度，平衡状态要变化；B错，因为单位错误；根据前一个图像A、B、C的物质的量浓度变化，40min时是减小压强，无法判断正反应吸热还是放热，C错；K=2×2/（1×1×1）=4
[答案] D
19．某温度下，在一容积不变的密闭容器中，A（g）+2B（g） 3C（g）达到平衡时，A．B和C的物质的量分别为3mol、2mol和4mol，若温度不变，向容器内的平衡混合物中再加入A、C各lmol，此时该平衡移动的方向为（ ）
A．向左移动B．向右移动C．不移动D．无法判断
[解析]： A（g） + 2B（g） 3C（g）
原物质的量浓度（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．可逆反应Fe（s）+CO2（g） FeO（s）+CO（g），在温度938K时，平衡常数K=1．47，在1173K时，K=2．15
（1）写出该反应的平衡常数表达式____________________
（2）若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，如果改变下列条件再达平衡后（选填“增大”、“减小”、“不变”）
①升高温度，CO2的平衡浓度__________，②再通入CO2，CO2的转化率___________， ③增大容器的体积，混和气体的平均分子量_________。
（3）该反应的逆速率随时间变化情况如图：
①从图中看到，反应在t2时达平衡，在t1时改变了某种条件，改变的条件可能是_______________（填序号，答案可能不止一个）
a．升温 b．增大CO2的浓度c．使用催化剂 d．增压
②如果在t3时再增加CO2的量，t4时反应又处于新平衡状态，请在图上画出t3~t5时间段的v逆变化曲线。
（4）能判断该反应达到平衡的依据是 。
A、容器内压强不变了 B、c（CO）不变了
C、v正（CO2）=v逆（CO ） D、c（CO2）=c（CO）
[解析]：（2）根据数据，升高温度K增大，正反应是吸热反应，则升高温度，平衡右移，CO2的平衡浓度减小；再通入CO2，相当于加压，平衡不移动，转化率不变；增大容器的体积，平衡不移动，混和气体的平均分子量不变。
（3）t1处在建立平衡的过程中，①a、c、d都可能；B、C
[答案]
（1）k= ； （2）减小， 不变， 不变
（3）①a、c、d； ②
（4）B、C
21．硫酸是重要的化工原料，其中合成SO3是制硫酸的重要步骤。请回答下列问题：
（1）下列关于反应2SO2+O2 2SO3 △H <0的说法正确是 （填字母）
A．升温可以加快合成SO3的速率同时提高SO2的转化率
B．寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C．由于△H<0，△S<0，故该反应一定能自发进行
D．当SO2的浓度保持不变时，说明反应达到平衡状态
E．当νo2生成＝2νSO3消耗时，说明反应达到平衡状态
（2）将0．050 mol SO2和0．030 molO2充入容积为1L的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，测得反应后容器压强缩小到原来压强的75%，则该条件下SO 2的转化率为________；该条件下的平衡常数为__________。
（3）若当（2）中反应在530℃下达到平衡后，恒温下将容器容积从1L缩小到 L，则平衡向_____（填“正”或“逆”）反应方向移动。请结合化学平衡常数来说明平衡移动的原因，要求写出推导过程。
【解析】: （1）BD
（2） 起始和平衡时气体的物质的量之比为1：0．75，平衡时0．08×0．75=0．06mol，
2SO2 + O2 2SO3 △n
2 1 2 1
0．04mol 0．02mol 0．04mol 0．02mol
则该条件下SO 2的转化率为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； 当恒温下，容器容积从1L缩小到 L时，
C2（SO3） （0．080）2
-------------- = ---------------- = 8×102 ＜ K=1．6×103
C2（SO2）?C（O2） （0．020）2×0．020
所以平衡将正向移动达到平衡。
【答案】：（1）BD （2）80％，1．6×103（3）正；见解析
22．将一定量的SO2和含0．7mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3（正反应放热）。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21．28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5．6L（以上气体体积均为标准状况下的体积）。（计算结果保留一位小数）
请回答下列问题：
（1）判断该反应达到平衡状态的标志是 。（填字母）
a．SO2和SO3浓度相等 b．SO2百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变 d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
（2）欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是 。（填字母）
a．向装置中再充入N2 b．向装置中再充入O2
c．改变反应的催化剂 d．升高温度
（3）求该反应达到平衡时SO2的转化率（用百分数表示）。（写出计算过程）
（4）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？（不要求过程）
【解析】:
（3）消耗的O2物质的量：
生成的SO3物质的量：
SO2和SO3的物质的量和：
反应前的SO2物质的量：
SO2的转化率：
（4）在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量
【答案】：（1）bc ; （2）b （3）94．7% ;（4）10．5g
23．【天津市汉沽一中2010高三第四次月化学．25】水煤气 （主要成分：CO、H2 ） 是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得：
C （s） + H2O（g）?CO （g） +H2 （g）；△H =+131．3kJ?mol－1
（1）某温度下，四个容器中均进行着上述反应，各容器中炭足量，其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。
容器编号c（H2O）/mol?L－1c（CO）/mol?L－1c（H2）/mol?L－1V正、V逆比较
I0．060．600．10V正=V逆
II0．060．500．40?
III0．120．400．80V正
（2）另有一个容积可变的密闭容器。恒温恒压下，向其中加入1．0mol炭和 1．0mo l水蒸气 （H216O），发生上述反应，达到平衡时，容器的体积变为原来的1．25 倍。平衡时水蒸气的转化率为 ；向该容器中补充 a mol 炭，水蒸气的转化率将 （填 “增大”、“减小”、“不变”），再补充 a mol 水蒸气 （H218O）, 最终容器中C16O和C18O 的物质的量之比为 。
（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，将2．4 g 炭完全转化为水煤气，然后再燃烧，整个过程△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
平衡时水蒸气的转化率为25% ；木炭是固体，加入木炭不影响平衡；再补充 a mol 水蒸气 （H218O）,相当于加压，两种CO的物质的量之比等于两种水的物质的量之比。
（3）根据盖斯定律：整个过程和2．4 g 炭完全燃烧放出的热量相等，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%；不变；1：a； （3）-78．7
24．（10分）一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2+ 3H2O 2NH3+ O2．
进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h）：
T/℃304050
生成NH3量／（10 mo1）4．85．96．0
请回答下列问题
（1）50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为 mol／min。
（2）该反应过程与能量关系可用右图表示．完成反应的热化学方程式： 。
（3）与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： 。
（4）工业合成氨的反应为N2（g）+3 H2（g） 2NH3（g）。设在容积为2．0 L的密闭容器中充人0．80 mol N2（g）和1．60 mol H2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为20％。
① 该条件下反应2NH3（g） N2（g）十3H2（g）的平衡常数为 。
② 相同条件下，在另一相同容器中充人a mol N2（g）和b mo1 H2（g），达到平衡时，测得容器中NH3为0．8 mo1，H2为2．0 mol，则 。
【答案】：．（1）2．5×l0
（2）N2（g）+3H2O（1） 2NH3（g）+ O2（g）
（3）升高温度；加压；不断移出生成物脱离反应体系（合理均可）
（4）①0．9375 （1分）②0．7
25．（9分）在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：
CO2（g） + H2（g） CO（g） + H2O（g）
其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下：
t℃70080085010001200
K2．61．71．00．90．6
（1）K的表达式为： ；
（2）该反应的正反应为 反应（“吸热”或“放热”）；
（3）能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是：
A．容器中压强不变 Ｂ．混合气体中CO浓度不变
C．v（H2）正 = v（H2O）逆 D．c（CO2） = c（CO）
（4）在850℃时，可逆反应：CO2（g） + H2（g） CO（g） + H2O（g），在该容器内各物质的浓度变化如下：
时间/minCO2 （mol/L）H2 （mol/L）CO （mol/L）H2 O （ mol/L）
00．2000．30000
20．1380．2380．0620．062
3c1c2c3c3
4c1c2c3c3
计算：3min—4min达到平衡时CO的平衡浓度c3和CO2 （g）的转化率，要求写出简单的计算过程（c3精确到小数点后面三位数）。
【解析】（1）--（3）略，（4）设3min—4min达到平衡时CO、H2 O的平衡浓度为c3, 则CO2 、H2的平衡浓度分别为0．200-c3和0．300- c3
根据： K= c3?c3/（0．200-c3）?（0．300-c3）= 1
c3=0．120mol/L
CO2 （g）的转化率 ： 0．120/0．2×100% = 60%
【答案】：（1） ；；（2）放热； （3）B、C；（4） 60%
26．已知 ：
反应①N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） ΔH＝－92 kJ?mol－1。
②4NH3+5O2=====4NO+6H2O
（1）在500℃、2．02×107Pa和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后，放出的热量______（填“<”“>”“=”）92．4kJ，理由是________ _________；
（2）为有效提高氢气的转化率，实际生产中宜采取的措施有____________；
A．降低温度 B．最适合催化剂活性的适当高温
C．增大压强D．降低压强
E．循环利用和不断补充氮气 F．及时移出氨
（3）反应② 的化学平衡常数表达式K=________________，当温度升高时，K值______（填“增大”、“减小”或“无影响”）；
（4）在0．5L的密闭容器中，加入2．5mol N2 和 7．5mol H2，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的总物质的量为6 mol，求平衡时氮气的转化率（写出计算过程）
【解析】:（1）＜ ， 在1atm和298K条件下，1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气，放出92．4kJ热量，该反应为可逆反应，反应物不能全部变为生成物；又因为反应温度为500℃，所以放出的热量小于92．4kJ；
（2）CEF（3） K= 减小
（4）设充入氮气为xmol，则有：
N2 + 3H2 2NH3
起始 2．5mol 7．5mol 0
变化 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
氮气的转化率=2 mol÷2．5 mol×100%=80%
【答案】：见解析。
27． 下图是工业生产硝酸铵的流程。
（1）吸收塔C中通入空气的目的是 。
A、B、C、D四个容器中的反应，属于氧化还原反应的是 （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
写出氨高温催化氧化的热化学方程式： ，
氨催化氧化反应的化学平衡常数表达式K= 。
（3）已知：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） △H= 一92 kJ／mol。
为提高氢气的转化率，宜采取的措施有 。（填字母）
A．升高温度 B．使用催化剂
C．增大压强D．循环利用和不断补充氮气
E．及时移出氨
（4）在一定温度和压强下，将H2和N2按3∶1（体积比）在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中NH3的气体体积分数为17．6％，此时H2的转化率为 。
【解析】:（1）4NO+3O2+2H2O=4HNO3,氧气可以氧化NO，使之被完全吸收;
（2）根据盖斯定律，联立两个方程式可得，4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）,
ΔH=-905．8KJ/mol ；K=c4（NO） c6（H2O）/c4（NO2） c5（O2） ；
（3）CDE都可以提高氢气的转化率。
（4） N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）
起始物质的量（mol） 1 3 0
变化物质的量（mol） x 3x 2x
平衡物质的量（mol） 1-x 3-3x 2x
2x/（4-2x）= 17．6％,x=0．32
则H2的转化率为0．32×3/3=32%
【答案】： （1）使NO充分氧化为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．黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
（1）将0．050molSO2（g）和0．030molO2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应：
2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）＝0．040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。
（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 （填字母）
A 升高温度 B 降低温度 C 增大压强
D 减小压强 E 加入催化剂 G 移出氧气
（3）SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反应的化学方程式为
。
（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是 。
【解析】: （1） 2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）
起始物质的量浓度（mol/L） 0．050 0．030 0
变化物质的量浓度（mol/L） 0．04 0．02 0．04
平衡物质的量浓度（mol/L） 0．01 0．01 0．04
K=0．04×0．04/（0．01×0．01×0．01）=1600 ; SO2的平衡转化率为0．04/0．05=80% ；
（2）---（4）见答案。
【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．在一容积为2L的密闭容器中加入1molA和3molB，保持温度为20℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：A（g）+2B（g） 3C（g），达平衡后生成0．5 mol C，平衡混合气中C的体积分数为ω；若将温度升高到50℃后，其他条件均不变，当反应重新达到平衡时，C的物质的量为1．2 mol。问：
（1）20℃时，平衡混合气中C的体积分数ω= ，该反应的平衡常数
K＝ （保留三位有效数字）；
（2）该反应的平衡常数K随温度升高而 （填“增大”、“减少”或“不变”），该反应的焓变△H 0（填“＞”、“＜”或“＝”）；
（3）20℃时，若在同一容器中加入2molA和6molB，达平衡后，C的物质的量为 mol，此时平衡混合气中C的体积分数 （填“增大”、“减少”或“不变”）；
（4）20℃时，若在同一容器中加入1molA、5molB和 mol C，则平衡混合气中C的体积分数仍为ω，平衡时体系中A的物质的量浓度为 mol?L－1。
【解析】: A（g） + 2B（g） 3C（g）
起始物质的量（mol） 1 3 0
变化物质的量（mol） 0．5/3 1/3 0．5
平衡物质的量（mol） 5/6 2/3 0．5
ω=0．5/4=12．5% ;K=0．253/[（2/6）2×（5/12）]=27/80 ;
升高温度，平衡右移，K增大，△H＞0 ，
根据方程式的特点：增大压强不影响平衡，体积分数不变，物质的量增大一倍。
（4） A（g） + 2B（g） 3C（g）
起始物质的量（mol） 1 5 x
（x/3+1）:（2x/3+5 ）=1:3 ,x=6; 总物质的量是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 不变 （4）6 ，1．25
四、2010年高考预测
预测1。I．某温度下，在一个容积可变的密闭容器中，反应2A（g）+B（g） 2C（g）达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol，此时容器容积为4L。则此温度下该反应的平衡常数K= 。保持温度和压强不变，将各组分的物质的量都减少1mol，此时，容器的容积为 ，该反应的浓度商Q= 。此时，平衡 移动（填“向左”、“向右”或“不”）
II．2007年度中国国家科学技术最高奖授予了石油化工催化专家闵恩泽，以表彰他在催化剂研究方面作出的突出贡献。氯化汞（HgCl2）和氯化铝（AlCl3）都有有机化工生产中常用的催化剂。
（1）氯化汞是一种能溶于水的白色固体，熔点276℃，是一种弱电解质，在水溶液中分步电离，写出其第一步电离的方程式 。
氯化汞可以被氯化亚铁在溶液中还原为氯化亚汞（Hg2Cl2，白色沉淀），写出该反应的离子方程式 。
若该反应是一个可逆反应，写出在常温下该反应的平衡常数表达式 。
（2）无水氯化铝用作石油裂解及催化重整的催化剂。能否直接加热蒸干氯化铝水溶液获得无水氯化铝？为什么？（用简要的文字叙述和必要的化学方程式说明）
【解析】I． 2A（g）+B（g） 2C（g）
平衡时物质的量浓度（mol/L） 1 0．5 1
K=12/（I2×0．5） L?mol—1=2 L?mol—1 ；同温同压下，气体的物质的量和体积成正比，分别都移出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是弱电解质,第一步电离方程式是HgCl2 HgCl++Cl—；
氯化汞可以被氯化亚铁在溶液中还原为氯化亚汞: 2Fe2++2HgCl2=Hg2Cl2↓+2Fe3++2Cl—
该反应平衡常数表达式是K=[Fe3+]2—[Cl—]2/[Fe2+]2[HgCl2]2
（2）因为AlCl3+3H2O Al（OH）3+3HCl,加热促进水解和HCl的挥发,蒸干获得的是
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。因为加热能促进氯化铝水解，且氯化氢逸出也使平衡
AlCl3+3H2O Al（OH）3+3HCl向正反应方向移动，得不到无水氯化铝。
或者说，当加热溶液时发生反应AlCl3+3H2O Al（OH）3↓+3HCl↑，得不到无水氯化铝
预测2．在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：CO2（g） + H2（g） CO（g） + H2O（g）
其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下：
t℃70080085010001200
K2．61．71．00．90．6
（1）K的表达式为： ；
（2）该反应的正反应为 反应（“吸热”或“放热”）；
（3）能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是：
A．容器中压强不变 Ｂ．混合气体中CO浓度不变
C．v（H2）正 = v（H2O）逆 D．c（CO2） = c（CO）
（4）在850℃时，可逆反应：CO2（g） + H2（g） CO（g） + H2O（g），在该容器内各物质的浓度变化如下：
时间/minCO2 （mol/L）H2 （mol/L）CO （mol/L）H2 O （ mol/L）
00．2000．30000
20．1380．2380．0620．062
3c1c2c3c3
4c1c2c3c3
计算：3min—4min达到平衡时CO的平衡浓度c3和CO2 （g）的转化率，要求写出简单的计算过程（c3精确到小数点后面三位数）。
【解析】（1）略
（2）根据表中数据，温度升高，K值减小，正反应放热。
（3）根据化学平衡的特征，B、C是判断处于平衡状态的依据。
（4）设3min—4min达到平衡时CO、H2 O的平衡浓度为c3, 则CO2 、H2的平衡浓度分别为0．200-c3和0．300- c3
根据： K= c3?c3/（0．200-c3）?（0．300-c3）= 1
c3=0．120mol/L
CO2 （g）的转化率 ： 0．120/0．2×100% = 60%
【答案】：（1） ； ；（2）放热；
（3）B、C；
（4） 60%
预测3．工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔融态的氯化物，但K却不能用电解熔融KCl的方法来制取，因为金属钾易溶于熔态的KCl中而有危险，难以获得钾，且降低电流效率。工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为：Na （l）＋KCl （l） NaCl （l）＋K（g） △H＞0，各物质的有关数据如下表：
物质熔点/℃沸点/℃密度/g?cm3
Na97．88830．97
K63．77740．86
NaCl80114652．165
KCl77014371．984
（1）工业上制取金属钾的化学原理是 ，在常压下金属钾转为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ，而反应的最高温度应低于 。
（2）在制取金属钾的过程中，为了提高原料的转化率可采取的措施是 。
（3）常压下，将反应温度升高到900℃时，该反应的平衡常数可以表示为K= 。
【解析】：由题中信息知，工业上冶炼金属钾的化学原理是化学平衡移动原理，反应控制的温度范围应至少大于金属钾的沸点，而小于金属钠的沸点。（当然也不高于KCl、NaCl的沸点）；在制备钾的过程中，为提高原料的利用率，即想法使反应向右移动，所以可采取的措施有：适当的升高温度、降低压强或移去钾蒸气。（3）在900℃时，反应方程式中物质Na也为气态，故此时的平衡常数K=c（K）/c（Na） 。
【答案】：：（1）化学平衡移动原理 774℃ 883℃
（2）适当的升高温度、降低压强或移去钾蒸气 （3）c（K）/c（Na）
[点评]：本题以冶炼金属钾这一新的知识点来考查学生的综合思维能力，要求同学在解答试题时以化学平衡移动原理为依据，以演绎推理为判据，用合成氨等平衡移动的应用为思维原型进行类比推理，形成思维迁移的起点。望同学们深刻领悟此题的考查意境和解答方法。
预测4．（一）化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示 ，K值大小与温度的关系是：升高温度，K值 （填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”）
（二）在一固定体积的密闭容器中，充入2molCO2和1molH2发生下列化学反应：CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数与温度（T）的关系如下表：
T／℃70080083010001200
K0．60．91．01．72．6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。
（2）若反应在830℃下达到平衡，则CO2气体的转化率为 。
（3）若绝热时（容器内外没有热量交换），平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，则容器内气体温度 。（填“升高”、“降低”或“不能确定”）
（4）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。
A．容器内压强不变 B．混合气体中［CO］不变
C．v正（H2）＝ v逆（H2O） D．c（CO2）＝c（CO）
E．［CO2］?［H2］＝［CO］?［H2O］
【解析】：（一）利用化学平衡常数K的意义知：K值越大，则表示反应进行的越完全；因不能确定反应的热效应，升温不能确定反应的移动方向，所以温度升高时，K值可能增大也可能减小。
（二）（1）由K的定义，利用方程式可直接写出化学平衡常数的表达式为： ；（2）利用“平衡‘三段式’法”，结合化学平衡常数的表达式可以求出反应在830℃下达到平衡时CO2气体的物质的量，进而求出CO2气体的转化率为：33．3%；（3）利用表中数据：升温，K值增大，说明反应是吸热反应，所以在绝热条件下，平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大，即平衡正向移动，吸收热量，故容器内气体温度降低；（4）因该反应反应前后气体物质的量不变，故压强不能用来判断是否达到平衡状态的标志，选项B、C由平衡状态特征及本质可知可作为判断反应达到化学平衡状态的依据；选项C、D与平衡状态无直接关系
【答案】：：（一）反应进行的越完全 、可能增大也可能减小。
（二）（1） （2）33．3% （3） 降低 （4）b c
[点评]：化学平衡常数的表达式的书写与化学方程式中的计量系数有关，故其单位也不是唯一的，当反应中有固态或纯液态参与时，其浓度视为常数，不写在平衡常数关系式中；平衡常数只是温度的函数，只要温度一定，对于已经达到平衡的可逆反应，即是改变反应条件使平衡破坏，建立新平衡后，平衡常数K值也不变。
预测5．在一定温度下，向一容积不变的容器中加入3molSO2和2molO2及固体催化剂使之反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）;ΔH= —196．6KJ/mol,已知达到平衡后气体压强为开始时的90%，此时：
（1）反应达平衡时放出的热量为
（2）保持同一温度，在相同的容器中，将起始物质的量该为amolSO2、bmolO2、cmolSO3（g）（a,b,c都不为零），欲使平衡时各组分的体积分数仍与上述平衡相同。
①a、b、c必须满足的关系是（一个用a,c表示，另一个用b,c表示） , ．
②达到平衡时，（1）和（2）放出的热量 （填序号）
A相等 B前者小 C前者大于或等于后者 D前者大
③欲使起始时反应向正反应方向进行，a的取值范围是
【解析】：（1） 2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
起始n（mol ） 3 2 0
变化n（mol ） 2x x 2x
平衡n（mol ） 3-2x 2- x 2x
根据P（后）/P（前）=n（后）/n（前）=90%；（5-x）/5=0．9；x=0．5 。
所以放出的热量是0．5mol×196．6KJ/mol=98．3KJ ；
（2）该平衡和原来的平衡是同温恒容下的等效平衡，
2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
起始n（mol ） a b c
所以a+c=3；b+b/2=2
（3）因为开始有SO3存在，平衡时SO3相等，后者所以放出热量少。
（4）要使平衡开始向右进行，a＞3-2x=2；因为a+c=3，所以a＜3
【答案】：（1）98．3KJ （2）①a+c=3 2b+c=4 ②D．③ 2 < a < 3
本文来自：逍遥右脑记忆 http://www.jiyifa.com/gaosan/60789.html
相关阅读：2012届高考化学金属材料与金属的冶炼复习考点详析教案