【课堂新坐标】2016-2017学年高中化学鲁教版选修4(课件+学业分层测评) 第2章 化学反应的方向、限度与速率 (13份打包)

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名称 【课堂新坐标】2016-2017学年高中化学鲁教版选修4(课件+学业分层测评) 第2章 化学反应的方向、限度与速率 (13份打包)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2017-01-21 15:00:31

文档简介

(共40张PPT)
知识点一
学业分层测评
知识点二






快慢
某物质浓度
mol·L-1·s-1












系数
a∶b∶c∶d
学业分层测评(十一)
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知识点
知识点(②
学习目标导航
W目学业分层测评(十一) 化学反应速率
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列说法正确的是(  )
A.化学反应速率通常用反应物或生成物的质量变化来表示
B.一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,某一反应物的消耗速率与生成速率相等
C.化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定
D.反应过程中,反应物浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
【答案】 B
2.反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2
min,B的浓度减少0.6
mol·L-1。对此化学反应速率的正确表示是(  )
A.用A表示的反应速率是0.4
mol·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在2
min末的反应速率,用B表示是0.3
mol·L-1·min-1
D.在2
min内,B和C两物质浓度都是逐渐减小的
【解析】 A为固体,一般不用固体物质表示反应速率,A项错误;同一反应用不同物质表示的化学反应速率,其比值与方程式中各物质的系数成正比,B项正确;v(B)=0.3
mol·L-1·min-1,为2
min内的平均反应速率而不是2
min末的速率,C项错误;B为反应物,C为生成物,两者不可能同时减小,D项错误。
【答案】 B
3.氨分解反应在容积为2
L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4
mol,5
s末为2.4
mol,则用氨气表示该反应的速率为
(  )
【导学号:05310076】
A.0.32
mol·L-1·s-1
B.0.16
mol·L-1·s-1
C.1.6
mol·L-1·s-1
D.0.8
mol·L-1·s-1
【解析】 v(NH3)==0.16
mol·L-1·s-1,B正确。
【答案】 B
4.反应2SO2+O2?2SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4
mol·L-1,在这段时间内用O2表示的该反应的反应速率为0.04
mol·L-1·s-1,则这段时间为
(  )
A.0.1
s       
B.2.5
s
C.5
s
D.10
s
【解析】 由关系式O2~2SO3可知:Δc(O2)∶Δc(SO3)=1∶2,故Δc(O2)==0.2
mol·L-1,再由Δt=得Δt==5
s。
【答案】 C
5.在mA+nB===pC的反应中,m、n、p为各物质的系数,现测得C每分钟增加a
mol·L-1,B每分钟减少1.5a
mol·L-1,A每分钟减少0.5a
mol·L-1,则m∶n∶p为
(  )
A.2∶3∶2
B.2∶2∶3
C.1∶3∶2
D.3∶1∶3
【解析】 对于同一时间内的某个化学反应,用不同物质表示的反应速率,其数值之比等于其系数之比,因此m∶n∶p=v(A)∶v(B)∶v(C)=0.5a∶1.5a∶a=1∶3∶2。
【答案】 C
6.在2A+B?3C+5D反应中,表示该反应速率最快的是
(  )
【导学号:05310077】
A.v(A)=0.5
mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.3
mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.8
mol·L-1·s-1
D.v(D)=1
mol·L-1·s-1
【解析】 均换算成用B表示的反应速率:
A项,v(B)=0.25
mol·L-1·s-1
C项,v(B)≈0.27
mol·L-1·s-1
D项,v(B)=0.2
mol·L-1·s-1
所以B项正确。
【答案】 B
7.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是
(  )
A.v(W)=3v(Z)
B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y)
D.3v(W)=2v(X)
【解析】 对于任一化学反应,用不同的物质表示该反应的速率,其数值之比等于其化学计量之比,v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)=3∶2∶4∶3。v(W)=v(Z),A错误;3v(X)=2v(Z),B错误;2v(X)=v(Y),C正确;2v(W)=3v(X),D错误。
【答案】 C
8.(2016·沧州高二检测)用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2,实验过程记录如图所示,下列有关说法正确的是
(  )
A.OE段表示的反应速率最快
B.EF段表示的反应速率最快,收集的CO2最多
C.FG段表示的收集的CO2最多
D.OG段表示随着时间的推移,反应速率逐渐增大
【解析】 CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,图像的横坐标是时间。纵坐标是生成二氧化碳的体积,很明显是用单位时间内放出CO2的体积来表示其反应速率的,表现在图像上就是曲线的斜率,斜率越大,反应速率越大,放出的CO2越多。
由图可以看出,EF段反应速率最快,收集的CO2最多;整个反应过程中,反应速率先增大后减小,而不是逐渐增大,所以只有B项正确。
【答案】 B
9.可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),取a
mol
A和b
mol
B置于V
L容器中,1
min后,测得容器内A的浓度为x
mol·L-1。
【导学号:05310078】
(1)此时C的浓度为________mol·L-1。
(2)D的物质的量为________mol。
(3)这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示,应为________。
(4)B的转化率为________。
【解析】   aA(g)+bB(g)cC(g) + dD(g)
起始(mol)
a
b
0
0
转化(mol)
a-xV
1
min后(mol)
xV
(1)C的浓度为
mol·L-1=mol·L-1
(3)v(A)==
mol·L-1·min-1
(4)α(B)=×100%=×100%
【答案】 (1)- (2)d-
(3)mol·L-1·min-1
(4)×100%
10.为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇,某实验人员在一定温度下的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:
t/s
0
500
s
1
000
s
c(H2)(mol/L)
5.00
3.52
2.48
c(CO)(mol/L)
2.50
(1)在500
s内用H2表示的化学反应速率是______。
(2)在1
000
s内用CO表示的化学反应速率是________;1
000
s时H2的转化率是________。
(3)在500
s时生成的甲醇的浓度是________mol/L。
【解析】 (1)在500
s内,v(H2)==2.96×10-3
mol/(L·s)。
(2)在1
000
s时反应了的H2的浓度是Δc(H2)=5.00
mol/L-2.48
mol/L=2.52
mol/L,则反应了的CO的浓度是:Δc(CO)=Δc(H2)=1.26
mol/L,用CO表示化学反应速率为:v(CO)==1.26×10-3
mol/(L·s),H2的转化率为:×100%=50.4%。
(3)在500
s时反应了的H2的浓度为:c(H2)=1.48
mol/L,则生成的CH3OH的浓度为:c(CH3OH)=c(H2)=0.74
mol/L。
【答案】 (1)2.96×10-3
mol/(L·s)
(2)1.26×10-3
mol/(L·s) 50.4% (3)0.74
11.将等物质的量的A、B混合放于2
L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。经5
min后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5
mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1
mol·L-1·min-1。则:
(1)x=________。
(2)前5
min内B的反应速率v(B)=________。
(3)平衡时A的转化率为________。
【解析】 (1)v(D)==0.1
mol·L-1·min-1=v(C),由此推知x=2。
(2)v(B)===0.05
mol·L-1·min-1。
(3)        3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)
起始浓度/mol·L-1
a
a
0
0
转化浓度/mol·L-1
0.75
0.25
0.5
0
.5
平衡浓度/mol·L-1
a-0.75
a-0.25
0.5
0
.5
(a-0.75)∶(a-0.25)=3∶5
解得a=1.5
所以,A的转化率为α(A)=×100%=50%。
【答案】 (1)2 (2)0.05
mol·L-1·min-1 (3)50%
[能力提升]
12.把0.6
mol
X气体和0.4
mol
Y气体混合于2
L的密闭容器中,使它们发生如下反应3X(g)+Y(g)??nZ(g)+2W(g),5
min末已生成0.2
mol
W,若测知以Z表示的平均反应速率为0.01
mol·(L·min)-1,则n是(  )
【导学号:05310079】
A.1    B.2    C.3    D.4
【解析】 v(W)===0.02
mol·(L·min)-1,由=,则n===1。
【答案】 A
13.(2016·济宁高二质检)将4
mol
A气体和2
mol
B气体在2
L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2
s后测得C浓度为0.6
mol·L-1,现有下列几种说法:①用物质A表示的反应的平均速率为0.3
mol·L-1·s-1 ②用物质B表示的反应的平均速率为0.6
mol·L-1·s-1 ③2
s时物质A的转化率为70% ④2
s时物质B的浓度为0.7
mol·L-1
其中正确的是(  )
A.①③
B.①④
C.②③
D.③④
【解析】 解题时先利用所给条件列出反应式:
 2A(g) + B(g)?2C(g)
 
=2   =1    0
 
2-0.6=1.4
 1-=0.7
0.6
①v(A)==0.3
mol·L-1·s-1。
②v(B)=
=0.15
mol·L-1·s-1。
③A的转化率=×100%=30%。
④2
s时B的浓度为0.7
mol·L-1。只有①④正确。
【答案】 B
14.一定温度下,某2
L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)该反应的反应物是________。
(2)0~10
s时,平均反应速率v(Z)=________。
(3)0~10
s时,平均反应速率v(X)________v(Y)(填“>”“<”或“=”)。
(4)该反应的化学方程式为_______________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】 (1)由图像信息可知,反应过程中X、Y的物质的量不断减少,故X、Y为反应物。
(2)v(Z)===0.079
mol·L-1·s-1。
(3)0~10
s时,Δc(X)=Δc(Y),故v(X)=v(Y)。
(4)由图中信息可知Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=1∶1∶2,即三者在化学方程式中的系数之比为1∶1∶2,反应物、生成物共存,故为可逆反应,化学方程式为X+Y??2Z。
【答案】 (1)X、Y (2)0.079
mol·L-1·s-1 (3)=
(4)X+Y2Z学业分层测评(九) 化学平衡常数 平衡转化率
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.一定条件下,向2
L密闭容器中充入4
mol
X,2
mol
Y,发生反应:2X(g)+Y(g)?2Z(g),该反应的平衡常数的单位是
(  )
A.(mol·L-1)2    
B.mol·L-1
C.(mol·L-1)-1
D.(mol·L-1)-2
【解析】 K=,故其单位为(mol·L-1)-1。
【答案】 C
2.对于反应3Fe(s)+4H2O(g)?Fe3O4(s)+4H2(g)的平衡常数,下列说法正确的是
(  )
A.K=
B.K=
C.增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度,会使平衡常数减小
D.改变反应的温度,平衡常数不一定变化
【解析】 纯固体、纯液体的浓度视为常数,不写入平衡常数的表达式中,故该反应的平衡常数K=,K只与温度有关,与浓度、压强无关。
【答案】 B
3.对于可逆反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),在一定温度下其平衡常数为K,下列条件的变化中,能使K发生变化的是
(  )
【导学号:05310060】
A.将C(s)的表面积增大
B.增大体系压强
C.升高体系温度
D.使用合适的催化剂
【解析】 化学平衡常数K只受温度的影响。
【答案】 C
4.在2
000
K时,反应CO(g)+1/2O2(g)?CO2(g)的平衡常数为K,则相同温度下反应2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的平衡常数为(  )
A.1/K
B.K2
C.(1/K)2
D.(K)-1/2
【解析】 2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的平衡常数为K2,由于正、逆反应的平衡常数互为倒数,故2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的平衡常数为(1/K)2。
【答案】 C
5.在一定条件下,可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后,充入O2,则SO2和O2的转化率(  )
A.都增大
B.都减小
C.增大,减小
D.减小,增大
【解析】 增大O2的浓度,可提高SO2的转化率,自身的转化率减小。
【答案】 C
6.已知下列反应的平衡常数:①H2(g)+S(s)H2S(g) K1;②S(s)+O2(g)??SO2(g) K2;则反应③H2(g)+SO2(g)?O2(g)+H2S(g)的平衡常数是(  )
【导学号:05310061】
A.K1+K2
B.K1-K2
C.K1×K2
D.
【解析】 反应③的平衡常数表达式为K==·=×K1。
【答案】 D
7.(2016·济南高二质检)在容积可变的密闭容器中,2
mol
N2和8
mol
H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时的氮气的体积分数接近于(  )
A.5%
B.10%
C.15%
D.20%
【解析】    
 N2+3H22NH3
起始量(mol)   2  8   0
转化量(mol)   2/3 2   4/3
平衡量(mol)   4/3 6   4/3
氨气的体积分数为4/3
mol÷(4/3+6+4/3)
mol=2/13×100%≈15%。
【答案】 C
8.在25
℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度(mol·L-1)
0.1
0.2
0
平衡浓度(mol·L-1)
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是(  )
A.反应达平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为:X+3Y2Z,其平衡常数为1
600
C.改变压强可以改变此反应的平衡常数
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
【解析】 X、Y、Z三种物质的变化的浓度之比为:(0.1-0.05)∶(0.2-0.05)∶(0.1-0)=1∶3∶2,故化学反应方程式为X+3Y2Z,K===1
600。
平衡常数K与温度有关,与压强无关。
【答案】 C
9.(2016·聊城高二质检)高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH<0。
(1)该反应平衡常数可表示为K=________。
(2)当压强增大后,该反应的平衡常数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)1
100
℃时测得高炉中c(CO2)=0.025
mol·L-1,c(CO)=0.1
mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态________(填“是”或“否”),此时,化学反应速率是v正________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【解析】 (1)固体不出现在平衡常数表达式中。
(2)K只与温度有关,压强增大后,K不变。
(3)此时反应的Q==0.25<K=0.263,所以未达平衡状态,反应向右进行,v正>v逆。
【答案】 (1) (2)不变 (3)否 大于
10.二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气
的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。某温度下,将2.0
mol
SO2和1.0
mol
O2置于10
L密闭容器中。SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题:
【导学号:05310062】
(1)反应达平衡后,体系总压强为0.10
MPa。该反应的平衡常数等于________。
(2)平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)________K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
【解析】 (1)2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
0
×0.80
×0.80
0.16
0.04
0.02
0.16
K==800
mol-1·L。
(2)平衡状态由A变到B时,条件的改变是增大压强,温度没有变化,所以平衡常数不变,K(A)=K(B)。
【答案】 (1)800
mol-1·L (2)=
11.某水煤气工厂在1
200
℃时测得反应H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K为2.25。若反应从H2(g)和CO2(g)开始,且H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.010
mol/L时,计算
(1)各物质的平衡浓度。
(2)H2(g)和CO2(g)的平衡转化率。
【解析】 设平衡时H2O(g)的浓度为x
H2(g)+CO2(g)?H2O(g) +
CO(g)
初始浓度
0.010
mol·L-1
0.010
mol·L-1
0
0
浓度变化
x
x
x
x
平衡浓度
0.010
mol·L-1-x
0.010
mol·L-1-x
x
x
K===2.25
解方程式得:x1=0.006
0
mol·L-1 x2=0.030
mol·L-1 x2>c0(H2)不合理,应舍去,则:
[H2O]=[CO]=x=0.006
0
mol·L-1 [CO2]=[H2]=0.010
mol·L-1-x=0.004
0
mol·L-1
α[H2]=×100%=×100%=60%
α(CO2)=×100%=×100%=60%
【答案】 (1)[H2O]和[CO]都是0.006
0
mol·L-1,[CO2]和[H2]都是0.004
0
mol·L-1。(2)H2和CO2的平衡转化率均为60%。
[能力提升]
12.在一定温度下,将2
mol
A和2
mol
B两种气体混合放入体积为2
L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),2
min末反应达到平衡,生成0.8
mol
D,并测得C的浓度为0.4
mol·L-1,下列说法正确的是(  )
A.x的值为1
B.A的转化率为40%
C.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
D.A和B的平衡转化率相等
【解析】 平衡时C的物质的量为0.8
mol,与D相等,x的值为2;平衡时A消耗了1.2
mol,转化率60%;此温度下该反应的平衡常数K=0.42×0.42/(0.43×0.8)=0.5。
【答案】 C
13.X、Y、Z三种气体,取X和Y按1∶1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y?2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2,则Y的转化率最接近于(  )
【导学号:05310063】
A.33%      
B.40%
C.50%
D.66%
【解析】 根据题给信息,可设开始加入X和Y的物质的量为a,达到平衡时消耗X为b,则消耗Y为2b,生成Z为2b,则:
       X + 2Y?2Z
起始量/mol  
 a 
  a   0
变化量/mol  
 b  
 2b 
 2b
平衡时的量/mol 
a-b  a-2b 2b
由题意可知=
解得:b=
Y的转化率为×100%≈66.7%,D正确。
【答案】 D
14.已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH>0,请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:
c(M)=1
mol·L-1,c(N)=2.4
mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为________。
(2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=4
mol·L-1,c(N)=a
mol·L-1,达到平衡后,c(P)=2
mol·L-1,a=________。
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)=c(N)=b
mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为________。
【解析】 (1)M的转化率为60%,则参加反应的M为0.6
mol·L-1,同时消耗N
0.6
mol·L-1,因此N的转化率为×100%=25%。
(2)根据化学方程式: M(g)+N(g)?P(g)+Q(g)
起始浓度/mol·L-1
1
2.4
0
0
转化浓度/mol·L-1
0.6
0.6
0.6
0.6
平衡浓度/mol·L-1
0.4
1.8
0.6
0.6
则K===。
由于温度不变,K不变,根据化学方程式
       M(g)+N(g)?P(g)+Q(g)
起始浓度/mol·L-1 4   a   0   0
平衡浓度/mol·L-1
4-2
a-2
2
2
则有
K===
解之得:a=6。
(3)设反应达到平衡后M的转化率为x,因此有:
K==,解之得x=41%。
【答案】 (1)25% (2)6 (3)41%学业分层测评(十二) 影响化学反应速率的因素
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是
(  )
A.Cu能与浓硝酸反应,而不与浓盐酸反应
B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C.N2与O2在常温、常压下不反应,放电时可反应
D.Fe与浓盐酸反应快,与稀盐酸反应慢
【解析】 B、D项为浓度不同所致,C项为反应条件不同所致,唯有A项是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。
【答案】 A
2.在反应C(s)+CO2(g)2CO(g)中,可使化学反应速率明显增大的措施是(  )
①增大压强 ②升高温度 ③增大CO2的浓度
④增加碳的量 ⑤降低压强
A.①②③       
B.②③④
C.①②③④
D.②③④⑤
【解析】 由于反应前后有气体参加和生成,所以,增大压强可以增大反应速率;升高温度也可以增大反应速率;增大CO2的浓度也可以增大反应速率;由于碳单质是固体,所以增加碳的量不会对浓度产生影响,所以不会对反应速率产生影响;降低压强会使反应速率减小。
【答案】 A
3.如图为反应2SO2+O22SO3的速率v(SO2)变化的图像,则横坐标可能是(  )
【导学号:05310085】
A.反应时间
B.温度
C.压强
D.SO2的浓度
【解析】 v(SO2)随着压强、温度以及反应物浓度的增大而增大,B、C、D都不符合,随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减小,A项正确。
【答案】 A
4.下列方法对2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的反应速率没有影响的是(  )
A.加入SO3
B.容积不变,充入N2
C.压强不变,充入N2
D.降低温度
【解析】 容积不变,充入N2后没有引起反应中各物质浓度的变化,故反应速率不变。
【答案】 B
5.在密闭容器中,一定条件下进行如下反应:NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.2
kJ·mol-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是(  )
A.加催化剂同时升高温度
B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2
D.降低温度同时减小压强
【解析】 升高温度、增大压强、加催化剂可提高反应速率。增大压强,降低温度平衡正向移动,提高NO的转化率。
【答案】 B
6.下列反应既符合图像Ⅰ又符合图像Ⅱ的是(  )
【导学号:05310086】
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0
【解析】 根据图像Ⅰ知,正向是一个吸热的化学反应。由图像Ⅱ知正向是一个气体体积减小的反应。符合上述两个条件的方程式只有D项。
【答案】 D
7.(2016·德州高二质检)向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小排列顺序正确的是(  )
甲:在500
℃时,SO2和O2各10
mol反应
乙:在500
℃时,用V2O5做催化剂,10
mol
SO2和5
mol
O2反应
丙:在450
℃时,8
mol
SO2和5
mol
O2反应
丁:在500
℃时,8
mol
SO2和5
mol
O2反应
A.甲、乙、丙、丁
B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙
D.丁、丙、乙、甲
【解析】 温度越高,浓度越大,使用催化剂都可加快反应速率。
【答案】 C
8.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是(  )
A.t2时加入催化剂
B.t3时降低了温度
C.t5时增大了压强
D.t4~t5时间内转化率一定最低
【解析】 该反应不是等体反应,所以t2时刻加入了催化剂,A对;t3时刻应是减小压强,B错;t5时刻应是升高温度,C错;因为改变条件时,平衡左移,所以t6以后转化率最低。
【答案】 A
9.某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
【导学号:05310087】
请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有______________________________
_____________________________________________________________。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是
____________________________________________________________。
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO44种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是
____________________________________________________________________。
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_____________
_________(答两种)。
【答案】 (1)Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu Zn微电池,加快了氢气产生的速率 (3)Ag2SO4
(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(任写两种即可)
10.在500
℃时,2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)正向是放热反应的体系中,只改变下列条件,请把影响结果填入表中。
改变条件
正反应速率
逆反应速率
平衡移动情况
(1)增大O2的浓度
(2)增大SO2的浓度
(3)减小SO3的浓度
(4)增大压强
(5)升高温度
(6)加入催化剂
(7)体积不变充入氖气
【解析】 正反应速率是反应物消耗或生成物生成的速率;逆反应速率是反应物生成或生成物消耗的速率,二者均为平均速率。增大反应物或生成物的浓度,正、逆反应速率均增大,减小反应物或生成物的浓度,反应速率均减小;加压、升温、使用催化剂均会使反应速率增大。据勒·夏特列原理判断平衡移动情况。
【答案】 
改变条件
正反应速率
逆反应速率
平衡移动情况
(1)增大O2的浓度
增大
增大
正向
(2)增大SO2的浓度
增大
增大
正向
(3)减小SO3的浓度
减小
减小
正向
(4)增大压强
增大
增大
正向
(5)升高温度
增大
增大
逆向
(6)加入催化剂
增大
增大
不移动
(7)体积不变充入氖气
不变
不变
不移动
11.(2016·青岛高二质检)反应A(g)B(g)+C(g)在容积为1.0
L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050
mol·L-1。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图1所示。
图1
回答下列问题:
(1)上述反应的温度T1________T2,平衡常数K(T1)________K(T2)。(填“大于”“小于”或“等于”)
(2)试在图2中补充完整当由T1变成T2时的速率—时间图像。
图2
(3)若温度T2时,5
min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则:
①平衡时体系总的物质的量为________。
②反应的平衡常数K=________。
③反应在0~5
min内的平均反应速率v(A)=________。
【答案】 (1)小于 小于
(2)
(3)①0.085
mol ②0.082
mol·L-1
③0.007
mol·L-1·min-1
[能力提升]
12.可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0在一定条件下达到平衡状态,时间为t1时改变条件。化学反应速率与反应时间关系如图。下列说法正确的是(  )
【导学号:05310088】
A.维持温度、反应体系体积不变,t1时充入SO3(g)
B.维持压强不变,t1时升高反应体系温度
C.维持温度不变,t1时扩大反应体系体积
D.维持温度、压强不变,t1时充入SO3(g)
【解析】 观察原反应的特点可知,原反应是一个气体体积减小的放热反应,根据图像可知该反应在t1时改变了某个条件使正反应速率减小,而使逆反应速率增大,只能是在该时刻增大了生成物的浓度而减小了反应物的浓度,所以只有D选项合适。D选项在温度、压强不变的情况下加入SO3(g),则使SO3(g)的浓度增大,但是由于压强不变可以导致体积变大,所以导致反应物的浓度减小。
【答案】 D
13.可逆反应aX+2Y(g)2Z(g)在一定条件下达到平衡后,t1和t2时各改变某一种外界条件,化学反应速率(v) 时间(t)图像如图所示。则下列说法正确的是(  )
A.若X是固体,则t1时一定是增大了容器的压强
B.若X是气体,则t2时可能是增大了容器的压强
C.若X是固体,则t1时可能是增大了X的质量
D.t2时不可能是减小容器压强;若采用了降温措施,则该反应的正反应方向ΔH<0
【解析】 若X是固体,增加X的质量不影响该反应的速率,C项错;t1时,v(正)、v(逆)同等程度增大,X是固体,该反应是气体物质的量不变的反应,t1时改变的条件可能是增大了容器压强,也可能是使用了催化剂,A项错;增大容器压强,反应速率加快,B项错;X是固体时,t2时减小压强,v(正)、v(逆)同等程度减小,X是气体时,减小压强,平衡左移,v(正)v(逆),平衡右移,正反应为放热反应,则ΔH<0,D项正确。
【答案】 D
14.在一个体积为2
L的密闭容器中,高温下发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。
(1)反应在1
min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2
g,用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)=________。
(2)反应进行至2
min时,若只改变温度,曲线发生的变化如图所示,3
min时再次达到平衡,则ΔH________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)5
min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动。下列说法正确的是________(填写编号)。
a.v(正)先增大后减小  b.v(正)先减小后增大
c.v(逆)先增大后减小  d.v(逆)先减小后增大
表示n(CO2)变化曲线的是________(填写图中曲线的字母编号)。
【解析】 (1)Fe→FeO,固体质量增加3.2
g,说明生成FeO
0.2
mol,v(CO2)==0.1
mol·L-1·min-1。
(2)由于建立新平衡的反应速率加快,可知升高温度,平衡正向移动,说明正反应吸热。
(3)充入CO,CO浓度增大,逆反应速率增大,之后逐渐减小;5
min时CO2浓度不变,正反应速率不变,平衡逆向移动,CO2浓度增大,正反应速率逐渐增大。
【答案】 (1)0.1
mol·L-1·min-1
(2)> (3)c(共34张PPT)
知识点
学业分层测评






减小
降低
增大
1∶3
增大
减小
活化能
提高

越快
反应速率
反应限度
转化率
产量
反应条件
压强
温度
催化剂
浓度
1×107~1×108Pa
700
K左右
铁触媒(铁)
使气态NH3变成液态NH3并及时从平衡混合物中分离出去,及时补充N2和H2
外界条件
有利于加快速率的条件控制
有利于平衡移动的条件控制
综合分析结果
浓度
增大反应物的浓度
增大反应物的浓度,减小生成物的浓度
不断地补充反应物,及时地分离出生成物
催化剂
加合适的催化剂
无影响
加合适的催化剂
温度
高温
ΔH<0
低温
兼顾速率和平衡,考虑催化剂的适宜温度
ΔH>0
高温
在设备条件允许的前提下,尽量采取高温并选取适宜的催化剂
压强
高压(有气体参加)
Δvg
<0
高压
在设备条件允许的前提下,尽量采取高压
Δvg
>0
低压
兼顾速率和平衡,选取适宜的压强
学业分层测评(十三)
点击图标进入…
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知识点
W目(共61张PPT)
知识点一
学业分层测评
知识点二

度、













平衡状态
平衡状态
增大
减小
加深
变浅


吸热
放热
平衡常数
加深

加深

反应物的浓度
生成物的浓度
反应物的浓度
生成物的浓度
浓度商
不变

先变深后
变浅
N2O4
先变浅后变


NO2

不变
减小

浓度
浓度
气体
反应类型
温度变化
K值变化
Q与K关系
平衡移动方向
放热
反应
升温
减小
Q>K
逆向移动
降温
增大
Q正向移动
吸热
反应
升温
增大
Q正向移动
降温
减小
Q>K
逆向移动
浓度变化
Q值变化
Q与K关系
平衡移动方向
反应物浓度增大
减小
Q正向移动
生成物浓度减小
反应物浓度减小
增大
Q>K
逆向移动
生成物浓度增大
方程式中气态物质系数变化
压强变化
Q值变化
Q与K关系
平衡移动方向
增大
增大
增大
Q>K
逆向移动
减小
减小
Q正向移动
减小
增大
减小
Q正向移动
减小
增大
Q>K
逆向移动
不变
增大
不变
Q=K
不移动
减小
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40








减弱
一个
减弱
消除
可逆反应
学业分层测评(十)
点击图标进入…学业分层测评(十) 反应条件对化学平衡的影响
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.有一处于平衡状态的反应:X(s)+3Y(g)?2Z(g) ΔH<0。为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是(  )
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加正催化剂
⑥分离出Z
A.①③⑤     
B.②③⑤
C.②③⑥
D.②④⑥
【解析】 该反应的特点为反应前后气体体积减小,正反应为放热反应,根据反应条件对平衡的影响可知,要使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是低温、高压、减小Z的浓度。由于催化剂对平衡无影响,故排除含⑤的选项。
【答案】 C
2.下列可逆反应中,正反应是吸热反应的是(  )
A.2NO(g)+O2(g)2NO2(g):降温,颜色加深
B.NO2+SO2NO+SO3:降温,SO3的体积分数增加
C.CS2+2H2OCO2+2H2S:升温,CO2的平衡浓度增大
D.PCl3+Cl2?PCl5:降温,PCl3的转化率增大
【解析】 正反应是吸热反应,升温,K增大,平衡向正反应方向移动,降温,平衡向逆反应方向移动。降温时A、B、D均向正反应方向移动,正反应为放热反应。
【答案】 C
3.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是(  )
【导学号:05310069】
A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍
D.恒温恒容时,充入少量惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅
【解析】 升高温度,气体颜色加深,则平衡向左移动,该反应为放热反应,A错误;根据勒·夏特列原理,混合气体的颜色比原平衡深,压强小于原平衡的两倍,因此B错误,C正确;恒温恒容,充入惰性气体,c(NO2)和c(N2O4)均不变,平衡不移动,气体的颜色不变,D错误。
【答案】 C
4.(2016·滨州高二质检)t
℃时,某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质,此温度下该反应的平衡常数表达式为K=,有关该平衡体系的说法正确的是
(  )
A.升高温度,平衡常数K一定增大
B.增大压强W(g)的质量分数增加
C.该反应的化学反应方程式为X+2Y2Z+2W
D.增大X(g)浓度,平衡向逆反应方向移动
【解析】 A项,升高温度,对于吸热反应,平衡常数K增大;对于放热反应,平衡常数K减小;B项,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,W(g)的质量分数减小;C项,根据K值表达式,得反应方程式:2Z+2WX+2Y。
【答案】 D
5.反应
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)①
2HI(g)H2(g)+I2(g)②
2NO2(g)N2O4(g)③
在一定条件下,达到化学平衡时,反应物的转化率均是a%。若保持各自的温度不变、体积不变,分别再加入一定量的各自的反应物,则转化率
(  )
A.均不变
B.均增大
C.①增大,②不变,③减小
D.①减小,②不变,③增大
【解析】 对于反应①,增大压强平衡逆向移动,再加入一定量的反应物后,反应物的转化率减小;对于反应②,反应前后气体物质的量不变,化学平衡不受压强影响,再加入一定量的反应物后,反应物的转化率不变;对于反应③,增大压强平衡正向移动,再加入一定量的反应物后,反应物的转化率增大。
【答案】 D
6.下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)+B(g)2C(g)ΔH<0的是(  )
【导学号:05310070】
【解析】 3A(g)+B(g)2C(g)ΔH<0反应的正反应为放热反应,升高温度C%减小,A错误;升高温度平衡向逆反应方向移动,v(逆)>v(正),B错误;升高温度平衡向逆反应方向移动,A%增大,C错误。
【答案】 D
7.温度一定时,在密闭容器中发生可逆反应:mA(气)+nB(气)pC(气),达到平衡后,若将混合气体的体积压缩到原来的1/2,当再次达到平衡时,C的浓度为原平衡时C的浓度的1.9倍,则下列叙述中,正确的是(  )
A.平衡向逆反应方向移动
B.C气体的体积分数增大
C.气体A的转化率升高
D.m+n>p
【解析】 假设压缩气体的体积时平衡不发生移动,则C的浓度为原平衡时浓度的2倍,现只有1.9倍,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,可得m+n【答案】 A
8.在容积一定的密闭容器中,可逆反应A(g)+B(g)xC(g),有如图所示的关系曲线,下列判断正确的是(  )
A.p3>p4,y轴表示A的转化率
B.p3>p4,y轴表示混合气体的密度
C.p3>p4,y轴表示B的质量分数
D.p3>p4,y轴表示混合气体的平均摩尔质量
【解析】 从a、b线特点看,b线先建立平衡p3>p1,高压下C%更大,压强增大利于向正反应进行,则x<2,x=1;从b、c线看b先建立平衡T1>T3,低温下C%更大,该反应是放热反应。第二个图中y轴的特点随温度升高而降低,而混合气体密度是不变的,B错;B的质量分数随温度升高而增大,C错;A的转化率随压强增大而增大,则p3>p4,A正确;混合气体的平均摩尔质量随压强增大而增大,则p3>p4,D错。
【答案】 A
9.现有反应:mA(g)+nB(g)?pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
【导学号:05310071】
(1)该反应的逆反应为________反应(填“吸热”或“放热”),且m+n________p(填“>”“=”“<”)。
(2)减压使容器体积增大时,A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(3)若加入B(维持体积不变),则A的转化率________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色________;而维持容器内压强不变,充入氖气后,再次建立平衡时与原平衡相比,气体混合物颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”)。
【解析】 (1)反应:mA(g)+nB(g)?pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大,正反应为吸热反应,逆反应为放热反应;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,说明平衡逆向移动,得到m+n>p。
(3)加入一种反应物,会提高另外一种反应物的转化率,若加入B(维持体积不变),则A的转化率增大。
(4)若升高温度,平衡将向正反应方向移动,则平衡时B、C的浓度之比将减小。
(5)若加入催化剂,只改变化学反应速率,不使平衡发生移动,平衡时气体混合物的总物质的量保持不变。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变),平衡向逆反应方向移动,混合物颜色加深;而维持容器内压强不变,充入氖气后,体积变大,颜色变浅,虽平衡向逆反应方向移动,来减弱这种改变,但再次建立平衡时与原平衡相比,气体混合物颜色变浅。
【答案】 (1)放热 > (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变 (6)变深 变浅
10.在一定条件下,SO2与O2发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0
(1)该反应的平衡常数表达式K=________。
(2)降低温度,该反应K________,SO2转化率________,化学反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变)。
(3)600
℃时,在一密闭容器中,将SO2和O2混合,反应过程中SO2、O2、SO3的物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间是________。
(4)据图判断,反应进行至20
min时,曲线发生变化的原因是__________________________________________________________。
【解析】 (2)由于正反应是放热反应,降温时平衡正向移动,c(SO3)增大,c(O2)、c(SO2)均减小,故K增大,SO2的转化率增大,但正、逆反应速率均减小;(3)各组分浓度不再随时间改变的点就是平衡点,从图像上可以看出,共有两处:15
min~20
min和25
min~30
min;(4)反应进行至20
min时,SO2的物质的量逐渐减小,SO3的物质的量逐渐增大,O2的物质的量突然增大,说明此时增大了O2的物质的量,使平衡向右移动。
【答案】 (1)
(2)增大 增大 减小
(3)15
min~20
min,25
min~30
min
(4)增大了O2的物质的量
11.一定条件下,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:
(1)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”)。
(2)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,下列有关该体系的说法正确的是________。
a.氢气的浓度减少
b.反应物浓度减小,生成物浓度增大
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(3)作为催化剂的Cu2O也可以被CO还原,为维持Cu2O的量不变,常向反应体系中通入少量CO2,试用文字和化学方程式加以解释_________________
_________________________________________________________________。
【解析】 (1)K=,升高温度,甲醇的物质的量减小,平衡左移,说明正向是放热反应,K值减小。
(2)压缩体积,增大压强,反应物、生成物浓度均会增大,由于压强增大,平衡正向移动,反应物浓度会比2倍少一些。
(3)Cu2O+CO?2Cu+CO2,Cu2O会减少,通入少量CO2,会抑制Cu2O与CO的反应。
【答案】 (1) 减小
(2)c
(3)Cu2O+CO2Cu+CO2通入少量CO2可抑制Cu2O与CO反应,防止Cu2O因反应而减少
[能力提升]
12.电镀废液中Cr2O可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):Cr2O(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq) ΔH<0该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是(  )
【导学号:05310072】
【解析】 该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,A正确;随着pH的增大,即氢离子浓度逐渐减小,平衡正向移动,Cr2O的转化率逐渐增大,B不正确;升高温度正反应速率增大,C不正确,随着Pb2+物质的量浓度的增大平衡正向移动,Cr2O的物质的量减小,D不正确。
【答案】 A
13.(2013·山东高考)对于反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在其他条件不变的情况下(  )
A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的ΔH也随之改变
B.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变
C.升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变
D.若在原电池中进行,反应放出的热量不变
【解析】 分析题给化学反应的特点,包括反应前后化学计量数的关系、ΔH的正负等,再结合化学平衡原理及原电池知识分析热量的变化。
A项,加入催化剂,改变了反应物和生成物的活化能,从而改变反应的途径,但反应的ΔH只与反应物、生成物的总能量有关,并不发生改变。B项,该反应前后气体的总物质的量不变,改变压强,平衡不发生移动,因此反应放出的热量不变。C项,升高温度,反应速率加快,平衡逆向移动,反应放出的热量减少。D项,原电池反应中,化学能主要转化为电能,因此反应放出的热量将减少。
【答案】 B
14.在一定条件下进行如下反应:aX(g)+bY(g)cZ(g)。如图是不同温度下反应达到平衡时,反应混合物中Z的体积分数和压强关系示意图。
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K=________。随着温度的升高,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。当反应物起始浓度相同时,平衡常数K值越大,表明________(填序号)。
A.X的转化率越高
B.反应进行得越完全
C.达到平衡时X的浓度越大
D.化学反应速率越快
(2)如图所示,相同温度下,在甲、乙两容器中各投入
1
mol
X、2
mol
Y和适量催化剂,甲、乙两容器的初始
体积均为1
L。甲、乙容器达到平衡所用的时间:甲________乙(填“>”“<”或“=”下同),平衡时X和Y的转化率:甲________乙。
【解析】 由图像知:增大压强,Z%增大,平衡右移,则a+b>c,升高温度,Z%减小,平衡左移,正反应放热。
(1)K=,升温K值减小;K值越大,反应进行的越完全,X的转化率越高。
(2)根据图示可知甲为恒容反应容器,乙为恒压反应容器,随着反应的进行,气体物质的量减小,故乙相当于在甲的基础上加压,反应速率加快,达平衡所需时间缩短,平衡右移,反应物转化率增大。
【答案】 (1)K= 减小 AB (2)> <(共58张PPT)
知识点一
学业分层测评
知识点二
知识点三

度、










反应速率
浓度
温度
催化剂
越快
提高
降低
浓度
加快
减慢
几乎没有影响

度、













加快
减慢
2~4
能量之差
能量

率—




学业分层测评(十二)
点击图标进入…
知识点
知识点(②
学习目标导航
知识点(岛
W目(共9张PPT)
章末综合测评(二)
点击图标进入…
W目
升高温度,化学平衡向④
变方向移动
度降低温度,化学平衡向⑤
方向移动
若Q下,化学平衡向⑥

度变移动

度魔/Q>下,化学平衡向⑦
动的外因
移动
增大压强,平衡向气体物质
化学
图_计量数⑧的方向移动
蟲减小压强,平衡向气体物质
化学
计量数
的方向移动
表达式:对于一般反应nA(g)
B(g==i
C(g)+i
D(g),K
化学
平衡
常数
影响因素:只与②
有关
平衡
反应物A的平衡转化率tA)
转化

化学
逆反应,条件一定,以正)=逆)
平衡
各组分浓度不变
状态学业分层测评(八) 化学反应的方向
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.关于自发反应的叙述正确的是
(  )
A.常温下的自发反应一定是不需要条件就能自发的反应,因此氮气和氢气合成氨气的反应在常温下不能自动发生
B.常温下自然界发生的任何反应都是自发反应,光合作用是自发反应
C.电解水在通常状况下是非自发反应,因此水在任何条件下生成氢气和氧气均为非自发反应
D.某个反应是放热、熵减小的反应,该反应一定能自发进行
【解析】 A项错误,自发不自发是反应进行的趋势,反应条件是对反应的启动,氮气和氢气的反应在常温下能自动发生,但速率太慢,通常采用升温或使用催化剂的途径改变反应速率;B项正确,常温下已发生是自发的最好证明;C项错误,自发是有条件的,水在低温下变为氢气和氧气是非自发的,在高温下可能是自发的;D项错误,放热和熵增均有利于反应自发。
【答案】 B
2.(2016·东营高二质检)已知下列过程都能自发进行,其中不能用“焓判据”解释的是(  )
【导学号:05310052】
A.2Na(s)+Cl2(g)===2NaCl(s) ΔH<0
B.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH<0
C.2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)===2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l) ΔH>0
D.2Mg(s)+O2(g)===2MgO(s) ΔH<0
【答案】 C
3.能用能量判据判断下列过程的方向的是
(  )
A.水总是自发地由高处往低处流
B.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行
C.有序排列的火柴散落时成为无序排列
D.多次洗牌以后,扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大
【解析】 A项,水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾向;B项,吸热反应也可以自发进行,如在25
℃和1.01×105
Pa时,2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7
kJ·mol-1,(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9
kJ·mol-1,不难看出,上述两个反应都是吸热反应,又都是熵增的反应,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的;C项,有序排列的火柴散落时成为无序排列,有趋向于最大混乱度的倾向,属于熵判据;D项,扑克牌的无序排列也属于熵判据。
【答案】 A
4.水的三态的熵值的大小关系正确的是
(  )
A.S(s)>S(l)>S(g)   
B.S(l)>S(s)>S(g)
C.S(g)>S(l)>S(s)
D.S(g)>S(s)>S(l)
【解析】 同一物质的熵值与其聚集状态有关。
【答案】 C
5.下列过程属于熵减小的是(  )
【导学号:05310053】
A.固体的溶解过程
B.气体扩散过程
C.液态水变为水蒸气
D.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)
【答案】 D
6.下列反应一定不能自发进行的是(  )
A.2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g)
ΔH=-78.03
kJ·mol-1
ΔS=494.4
J·mol-1·K-1
B.CO(g)===C(s,石墨)+O2(g)
ΔH=+110.5
kJ·mol-1
ΔS=-89.36
J·mol-1·K-1
C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)
ΔH=-444.3
kJ·mol-1
ΔS=-280.1
J·mol-1·K-1
D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)
ΔH=+37.301
kJ·mol-1
ΔS=184.0
J·mol-1·K-1
【解析】 将题中各反应的ΔH、ΔS代入ΔH-TΔS,可知A在任意温度可自发进行,C、D在一定温度能自发进行;而B中ΔH-TΔS在任意温度时都大于零,所以B反应一定不能自发进行。
【答案】 B
7.(2016·枣庄高二质检)对于反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3
kJ·mol-1 ΔS=-280.1
J·mol-1·K-1。在常温、常压下反应能自发进行,对反应的方向起决定性作用的是(  )
A.熵变
B.温度
C.压强
D.焓变
【答案】 D
8.下列反应中,在高温下不能自发进行的是(  )
【导学号:05310054】
A.CO(g)===C(s)+O2(g)
B.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)
C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)
D.MgCO3(s)===MgO(s)+CO2(g)
【解析】 熵减小的化学反应高温不利于自发进行。
【答案】 A
9.判断下列过程熵变的正负(填“>0”或“<0”)。
(1)少量蔗糖溶于水中,ΔS________。
(2)双氧水分解生成水和氧气,ΔS________。
(3)液态水蒸发变成水蒸气,ΔS________。
(4)NaHCO3固体加热分解,ΔS________。
【答案】 (1)>0 (2)>0 (3)>0 (4)>0
10.在化学反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g) ΔH=Q
kJ·mol-1过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)Q________0(填“>”、“<”或“=”);
(2)熵变ΔS________0(填“>”、“<”或“=”);
(3)该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。
【解析】 根据图像可知,该反应是放热反应,故Q<0。根据反应特点可知,该反应是熵增加的反应,据此可知该反应能自发进行。
【答案】 (1)< (2)> (3)能
11.在冶金工业中,常以C作为还原剂,如温度高于980
K时,氧化产物以CO为主,低于980
K时以CO2为主。
【导学号:05310055】
(1)已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980
K时ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980
K时,估计ΔH-TΔS________0(选填“大于”、“小于”或“等于”);当体系温度高于980
K时,该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。
(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为:
SiO2(s)+4HF(g)===SiF4(g)+2H2O(g)
ΔH(298.15
K)=-94.0
kJ·mol-1
ΔS(298.15
K)=-75.8
J·mol-1·K-1。
设ΔH和ΔS不随温度变化而变化,则此反应自发进行的温度是________。
【解析】 (1)C(s)+CO2(g)2CO(g)的反应为吸热反应,ΔH>0,则2CO(g)??CO2(g)+C(s)为放热反应,温度低于980
K时以CO2为主,说明反应自发向右进行,则当T<980
K时ΔH-TΔS<0;T>980
K时ΔH-TΔS>0,该反应不能自发进行。
(2)由题给信息,要使反应能自发进行,须有ΔH-TΔS<0,即-94.0
kJ·mol-1-T×(-75.8
J·mol-1·K-1×10-3
kJ·J-1)<0,
则T<
≈1.24×103
K。
【答案】 (1)小于 不能 (2)小于1
240
K
[能力提升]
12.反应CH3OH(l)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g)在高温下自发向右进行,若反应|ΔH|=17
kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17
kJ·mol-1,则下列正确的是(  )
A.ΔH>0,ΔH-TΔS<0
B.ΔH<0,ΔH-TΔS>0
C.ΔH>0,ΔH-TΔS>0
D.ΔH<0,ΔH-TΔS<0
【解析】 反应CH3OH(l)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g) ΔS>0,高温下自发向右进行,则ΔH-TΔS<0,即ΔH-TΔS=-17
kJ·mol-1,故ΔH=17
kJ·mol-1,即ΔH>0。
【答案】 A
13.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(s,白)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g)+ΔH1
②Sn(s,灰)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g)+ΔH2
③Sn(s,灰)
Sn(s,白)
ΔH3=+2.1
kJ·mol-1
下列说法正确的是
(  )
A.ΔH1>ΔH2
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处于低于13.2
℃的环境中,会自行毁坏
【解析】 由反应③ΔH3=+2.1
kJ·mol-1>0说明Sn(s,灰)的能量低于Sn(s,白)的能量,推出反应①放出的热量大于反应②放出的热量,则ΔH1<ΔH2(ΔH为负值),A错误;从反应条件看大于13.2
℃时反应向正反应进行,此时Sn(s,白)稳定,常温是20
℃应该是以白锡状态存在,B错误;由反应③ΔH3=+2.1
kJ·mol-1>0说明灰锡转化为白锡的反应是吸热反应,C错误;小于13.2
℃时反应向逆反应进行,Sn(s,灰)稳定。锡制器皿是白锡,若长期处于低于13.2
℃的环境中,会转化为Sn(s,灰)而自行毁坏,D正确。
【答案】 D
14.某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。所查资料信息如下:
①酸性:H2SO4>H2SeO4>H2TeO4
②氧、硫、硒与氢气化合越来越难,碲与氢气不能直接化合
③由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图
请回答下列问题:
(1)H2与硫化合的反应________热量(填“放出”或“吸收”);
(2)已知H2Te分解反应的ΔS>0,请解释为什么Te和H2不能直接化合:_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________;
(3)上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是________(填序号)。
【解析】 H2与硫化合的反应ΔH<0,放出热量;H2Te分解反应的ΔS>0,Te与H2反应的ΔS<0,又ΔH>0,所以Te与H2化合的ΔH-TΔS>0,不能自发进行。
【答案】 (1)放出
(2)因为化合时ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,故反应不能自发进行
(3)①②③(共33张PPT)
知识点
学业分层测评







外部力量
方向性
放热
吸热
唯一因素
混乱度
S
J·mol-1·K-1
越大
>
>
>
越大
>
反应产物总熵
反应物总熵
正值
增加
正值
增加
负值
减小
增加
减小
ΔH-TΔS



温度
压强
ΔH-TΔS<0
平衡
可能性
实际发生
学业分层测评(八)
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第2章化学反应的方向、限度与速率
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知识点
W目学业分层测评(十三) 化学反应条件的优化——工业合成氨
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下:
关于合成氨工业的说法中不正确的是(  )
A.混合气进行循环利用遵循绿色化学思想
B.合成氨反应须在低温下进行
C.对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率
D.使用催化剂可以提高反应的速率,但是不能使平衡向正反应方向移动
【解析】 低温虽然有利于平衡正向移动,但低温会导致反应速率降低,不利于提高生产效率,答案选B。
【答案】 B
2.在合成氨工业中,为增加NH3的日产量,下列措施与平衡移动无关的是(  )
A.不断将氨分离出来
B.使用催化剂
C.采用700
K左右的高温而不是900
K的高温
D.采用2×107~5×107Pa的压强
【解析】 把氨分离出来是减小生成物浓度,有利于平衡右移;合成氨反应是放热反应,相对较低温度(700
K)利于反应向右进行,同时该反应是气体物质的量减小的反应,尽可能采取高压利于正反应,A、C、D都符合平衡移动原理,而使用催化剂仅是为增大反应速率,与平衡无关。
【答案】 B
3.(2016·聊城高二质检)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0
反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是
(  )
【导学号:05310091】
A.增加压强     
B.降低温度
C.增大CO的浓度
D.更换催化剂
【解析】 选项A,该反应为反应前后气体分子数相等的反应,压强对CO的转化率无影响;选项B,该反应为放热反应,降低温度有利于化学平衡向右移动,提高CO的转化率;增大CO的浓度会降低CO的转化率;选项D,更换催化剂不能使化学平衡发生移动。
【答案】 B
4.有关合成氨工业的说法中,正确的是
(  )
A.从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低
B.由于氨易液化,N2、H2在实际生产中是循环使用,所以总体来说氨的产率较高
C.合成氨工业的反应温度控制在700
K左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨厂采用的压强是2×107
Pa~5×107
Pa,因为该压强下铁的活性最大
【解析】 合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时,原料的转化率并不高,但生成的NH3分离出后,再将未反应的N2、H2循环利用,这样处理后,可使氨的产率较高,A错误,B正确;合成氨工业选择700
K左右的温度,主要从反应速率和催化剂活性两方面考虑,合成氨的反应是放热反应,低温才有利于平衡向正反应方向移动,C错误;不论从反应速率还是化学平衡考虑,高压更有利于合成氨,但压强太大,对设备、动力的要求更高,因此选择20
MPa~50
MPa,D错误。
【答案】 B
5.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),下列说法中正确的是(  )
A.达到平衡后加入N2,当重新达到平衡时,NH3的浓度比原平衡的大,N2的浓度比原平衡的小
B.达到平衡后,升高温度,既加快了正、逆反应速率,又提高了NH3的产率
C.达到平衡后,缩小容器体积,既有利于加快正、逆反应速率,又有利于提高氢气的转化率
D.加入催化剂可以缩短达到平衡的时间,是因为正反应速率增大了,而逆反应速率减小了
【解析】 达到平衡后,加入N2,平衡将向正反应方向移动,达到新平衡后,NH3的浓度会增大,而N2的浓度不会减小;达到平衡后,升高温度,正、逆反应速率都增大,但平衡向逆反应方向移动,不利于NH3的生成;达到平衡后,缩小容器体积即增大压强,正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,有利于提高H2的转化率;加入催化剂,能同等程度地增大正、逆反应速率,缩短反应达到平衡的时间。
【答案】 C
6.接触法制硫酸工艺中,其主要反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,在450
℃并有催化剂存在条件下建立平衡,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是(  )
【导学号:05310092】
A.及时分离出SO3气体
B.选择高效的催化剂
C.适当升高温度
D.增大O2的浓度
【解析】 增大O2的浓度可加速反应的进行,并使平衡向正反应方向移动。
【答案】 D
7.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,673
K、30
MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.点a的正反应速率比点b的小
B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773
K下反应至t1时刻,n(H2)比图中d点的值大
【解析】 a点的反应物浓度大于b点,所以反应速率a更快;c点的时候各种物质的浓度仍在变化,并没有达到平衡;而d、e两点时达到平衡,浓度不再变化;升高温度,平衡逆向移动,氢气的浓度变大。
【答案】 D
8.将a
L
NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,气体体积变为b
L(气体体积均在同温同压下测定)。该b
L气体中NH3的体积分数是(  )
A.
B.
C.
D.
【解析】 铁触媒既可以催化氨的合成反应,也能够催化氨的分解反应:N2+3H22NH3
2NH3N2+3H2 ΔV
 2  
   1  3 
 2
可见,分解的氨的体积:(b-a)L,则剩余氨的体积:a
L-(b-a)L=(2a-b)L,该b
L气体中NH3的体积分数是。
【答案】 C
9.在密闭容器内,使1
mol
N2
3
mol
H2混合发生下列反应:3H2+N22NH3 ΔH<0。
【导学号:05310093】
(1)合成氨时选择500
℃高温的目的是_________________________
__________________________________________________________________。
(2)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是______。
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持体积不变,平衡将________移动。
(4)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将________移动,反应速率将________。
(5)当达到平衡时,充入N2并保持压强不变,平衡将________移动。
(6)当达到平衡时,保持体积不变,升高温度时,混合气体的平均相对分子质量________(选填“增大”“减小”或“不变”,后同),密度________。
【解析】 合成氨时选择500
℃高温可以加快反应速率,而且工业上用的催化剂在该温度时活性最大;因为初始和转化的N2和H2的浓度比都是1∶3,所以当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是1∶3;平衡时保持体积不变,充入氩气平衡不移动;保持压强不变充入氩气,容器体积变大,反应速率将变小,平衡逆向移动;充入N2并保持压强不变,平衡将正向移动;保持体积不变,升高温度时,平衡逆向移动,混合气体的质量不变,总物质的量变大,平均相对分子质量变小,密度不变。
【答案】 (1)加快反应速率,工业上用的催化剂在该温度时活性最大
(2)1∶3 (3)不 (4)逆向 变小
(5)正向 (6)减小 不变
10.工业合成氨N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示,据图回答下列问题:
(1)该反应通常用活性铁作催化剂,加活性铁会使图中B点________(填“升高”或“降低”),理由是____________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)该反应平衡常数表达式为:K=________,当浓度商Q________K(填“<”、“>”或“=”)时,反应向右进行。
(3)450
℃时该反应的平衡常数________500
℃时的平衡常数(填“<”、“>”或“=”)。
(4)一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高H2的转化率,可以采取的合理措施有________(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.增加N2的浓度
d.增加H2的浓度 e.分离出NH3
【解析】 (1)催化剂能降低反应的活化能;(2)反应向右进行,说明Q℃时反应正向进行的程度大,即450
℃对应的平衡常数K大;(4)高温使化学平衡逆向移动,H2转化率降低,a不合理;催化剂对平衡无影响,b不合理;增加N2的浓度可以提高H2的转化率,c可以;d降低H2的转化率;分离出NH3,有利于平衡右移,e可以。
【答案】 (1)降低 催化剂能降低反应的活化能
(2) < (3)> (4)ce
11.在2
L密闭容器中,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡。请回答下列问题:
(1)已知:450
℃时NH3的浓度大于550
℃时,则正反应是________热反应。
(2)反应进程中:0~2
s内N2的物质的量由2
mol变为1
mol,则v(H2)=________________。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
A.c(N2)=c(H2)=c(NH3)
B.容器内压强保持不变
C.v(N2)=3v(H2)
D.容器内的密度保持不变
(4)可使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是________。
A.及时分离出NH3气体
B.适当升高温度
C.增大压强
D.选择高效的催化剂
【解析】 (1)450
℃时NH3的浓度大于550
℃时,说明温度升高,平衡向逆反应方向移动,则正反应是放热反应。
(2)v(H2)=3v(N2)=
=0.75
mol·L-1·s-1。
(3)A中浓度相等,但不一定达到平衡,只有浓度不再改变时,表示达到了平衡;该反应是反应前后气体体积不相等的反应,体积固定,故压强不变,表示该反应已达平衡;C项中未指明是正反应速率还是逆反应速率,故不能表示该反应已达平衡;体积固定,质量不变,密度不变,故不能表示该反应已达平衡。
(4)及时分离出NH3,减少生成物,反应速率将减小,A不合题意;适当升高温度,平衡向逆反应方向移动,B不合题意;增大压强,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,C符合题意;催化剂只改变反应速率,不影响平衡移动,D不合题意。
【答案】 (1)放 (2)0.75
mol·L-1·s-1
(3)B (4)C
[能力提升]
12.一定温度下,在2
L的密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g)xC(g) ΔH<0,B、C的物质的量随时间变化的关系如甲图所示,达到平衡后在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种条件,逆反应速率随时间变化的关系如乙图所示。
【导学号:05310094】
  
 甲           乙
下列有关说法正确的是(  )
A.x=2,反应开始2
min内,v(B)=0.1
mol·L-1·min-1
B.t1时降温,平衡逆向移动
C.t2时增大c(C),平衡时B的物质的量分数增大
D.t3时可能是减小压强,平衡不移动;t4时可能是使用催化剂,c(B)不变
【解析】 本题考查化学平衡图像的分析及平衡移动原理。从甲图分析,B、C在相同时间内浓度的变化量相等,则它们的系数是相等的,即x=2,v(B)==0.05
mol·L-1·min-1,A项错。ΔH<0,正反应为放热反应,降温平衡正向移动,B项错。增大c(C),可看成是在容器上方的虚拟容器中加入C,当达到平衡时,再压入容器中,平衡不移动,则B的物质的量分数不变,故C项错。从乙图分析,其中t3和t4条件的改变,平衡不移动,则只可能是催化剂和等体积变化中的压强改变,所以D项正确。
【答案】 D
13.(2016·宁波高二质检)对于可逆反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH<0,下列研究目的和示意图相符的是(  )
A
B
C
D
研究目的
压强对反应的影响(p2>p1)
温度对反应的影响
平衡体系增加N2对反应的影响
催化剂对反应的影响
图示
【解析】 A项,p1达平衡时间短,所以p1>p2,压强增大时,平衡正向移动,氨气的体积分数增大,不符合;B项,合成氨反应正向放热,温度升高平衡逆向移动,氮气的转化率变小,不符合;C项,向平衡体系中加氮气,反应速率加快,平衡正向移动,符合;D项,催化剂能缩短反应达到平衡时间,不符合。
【答案】 C
14.Ⅰ.CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH________(填“>”或“<”)0。实际生产条件控制在250
℃、1.3×104
kPa左右,选择此压强的理由是__________
_______________________________________
_________________________________________________________________。
Ⅱ.在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OH?B(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的转化率(α)在不同温度下随反应时间(t)的变化如图,由此图可得出:
(1)温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是____________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)该反应ΔH________(填“<”或“>”)0。
【解析】 Ⅰ.从图像来看,随着温度的升高,CO的转化率变小,故ΔH<0,综合温度、压强对CO转化率的影响来看,在题给压强下,CO的转化率已经很大,再增大压强,CO的转化率提高不大,但对设备和材料的要求越高,需要的动力越大,会增加投资和能量消耗,不经济。
Ⅱ.由图示关系可看出,随着温度升高,曲线斜率增大,说明化学反应速率增大;同样由曲线变化可看出随着温度升高,H3BO3的平衡转化率增大,说明升温平衡正向移动,因升温平衡向吸热反应方向移动,可判断该反应的ΔH>0。
【答案】 Ⅰ.< 在250
℃、1.3×104
kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失
Ⅱ.(1)a.温度越高,化学反应速率越快;b.温度升高,平衡正向移动 (2)>(共49张PPT)
知识点一
学业分层测评
知识点二






温度
反应产物
反应物
程度
越大
本身性质
温度
K
<10-5
10-5~105
>105
反应程度
很难进行
可逆反应
进行得较完全
逆反应
达到平衡状态
正反应
T/℃
700
800
830
1
000
1
200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6





初始
降低
编号
起始时各物质物质的量/mol
平衡时反应中的能量变化
N2
H2
NH3

1
3
0
放出热量a
kJ

2
3
0
放出热量b
kJ
学业分层测评(九)
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