2011高考化学考前强化知识点专项能力突破：基本理论 第2讲 化学反应速率 化学平衡
文档属性
| 名称 | 2011高考化学考前强化知识点专项能力突破：基本理论 第2讲 化学反应速率 化学平衡 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 947.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-05-31 08:33:08 | ||
图片预览
文档简介
第2讲 化学反应速率 化学平衡
1．化学反应速率的表示和计算
精要阐释：
（1）概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常用单位时间内反应
物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
（2）计算公式：υ(i)=△c(i)/△t。
（3）单位：通常是mol/(L·s)、mol/(L·min)或mol/(L·h)。
（4）特点
①同一反应同一段时间内用不同物质表示化学反应速率时，数值可能不同，但意义一样。
②同一反应在同一段时间内用不同物质表示的化学反应速率之比等于各物质浓度变化
值之比，也等于化学方程式中对应的化学计量数之比。
如：对于反应 mA+nBpC+qD，有υ(A)：υ(B)：υ(C)：υ(D) ＝m：n：p：q
③比较反应快慢，常用的方法有两种：
统一标准法：将不同物质表示的速率换算为同一物质表示的速率（单位要相同），再比较。
比较比值法：直接比较不同物质表示的速率与化学反应方程式中相应物质的计量数之比
的比值大小（单位要相同）。
母题典范：反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率υ（x）（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（ ）
A．υ(NH3)=0.010mol/（L·s） B．υ(O2)=0.0010mol/（L·s）
C．υ(NO)=0.0010mol/（L·s） D．υ(H2O)=0.0045mol/（L·s）
思路与解析：此题先根据化学反应速率的概念求出υ（H2O），再根据化学反应方程式
中的化学计量数之比求出υ（NH3）、υ（O2）和υ（NO），并逐一与题目所给选项比较，选出正确答案。
依题意：υ（H2O）＝
根据各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比，可求得
υ（NH3）＝0.001mol/(L·S)
υ（O2）＝0.00125mol/(L·S)
υ（NO）＝0.001mol/(L·S)
答案：C
应对策略：求反应速率的途径一般有两条：一是根据反应速率的定义求；二是利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。
变式练习 把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是( )
A、盐酸的浓度 B、铝条的表面积
C、溶液的温度 D、加少量Na2SO4
解析： 增大浓度、升高温度或增大固体物质的表面积都能增大化学反应速率。
答案： D
2．应对速率和平衡图像的考查
精要阐释： 这类问题的突破需抓三点：
第一，从对象和宏观、微观标志三方面掌握化学平衡的含义，并明了其表现在化学图像上就是某物质的浓度或物质的量呈与横坐标平行的状态，拐点即是出现平衡的时刻。
第二，理解化学平衡与反应速率的关系：①温度越高反应速率越大，越先达到平衡，先出现平衡的拐点；对于有气体参与的反应，压强越大，化学反应速率越大，越先达到平衡，先出现平衡的拐点。②V正 > V逆 ，平衡向着呢个反应方向移动；V正 = V逆 ，平衡不移动，V正 < V逆 ,平衡向逆反应方向移动。
第三，分清纵坐标表示的量的含义：
①转化率（%）：一定是指反应物，转化率越大，说明平衡在该条件下向正反应方向移动，否则相反。
②百分数（%）：是反应物的还是生成物的，反应物的百分数越大，说明化学平衡在该条件下向逆反应方向移动；生成物的百分数越大，说明在该条件下化学平衡向正反应方向移动。
③物质的量：是反应物的还是生成物的，反应物的物质的量越大，说明化学平衡在该条件下向逆反应方向移动；生成物的物质的量越大，说明在该条件下化学平衡向正反应方向移动。
母题典范：
思路与解析：本题正是一道有关化学反应速率和化学平衡受外界条件影响而发生变化的图像题，抓住上述三点便能顺利突破。
在温度均为T1时，P2达到平衡需要的时间短，因此P2＞P1；压强越大，C的百
分含量越大，说明正反应是体积减小的反应，即m+n＞p；在P2保持不变时，T1达到平衡
需要的时间短，因此T1＞T2 。
答案：B
应对策略：复习中应注意审题，看清纵横坐标代表的意义，纵坐标代表各物质浓度随时间变化，不是速率的变化。一般说来解图象题的大致方法如下：
(1)认准横坐标、纵坐标各表示什么量。
(2)看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势，确定函数曲线的增减性。
(3)曲线斜率大小即曲线“平”与“陡”的意义。
(4)准确把握各特殊点包含原点、曲线的拐点最高点的含义。
(5)认准某些关键数据在解题中的特定作用。
(6)全面、准确地从图中找出直接或隐含的化等相关知识。
变式练习 可逆反应2A(g) B(g)；△H<0从开始至平衡后改变某一外界条件使平衡发生了移动至重新平衡，该过程中各物质的量浓度（用c表示）随时间变化情况如图，试分析各图，指出导致平衡移动的因素和平衡移动的方向。
解析：A.项中改变平衡条件的瞬间，然后增大，减小，平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，只能是升高温度。B项中改变平衡条件的瞬间，，均增大，然后减小，增大，平衡向正反应方向移动，故只可能是给体系增加压强。C项中，与B相反，改变平衡条件的瞬间，、均减小，然后又增大，减小，平衡向逆反应方向移动，可见C为给体系减小压强。D项中改变平衡条件的瞬间，，减小，然后减小，增大，平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，即为减小生成物的浓度。
答案：（见分析）
3. 高考命题新宠——化学平衡常数
精要阐释：
（1）熟悉平衡常数的数学表达式的书写
对于一般的可逆反应aA+bBcC+dD；各物质的平衡浓度之间存在一个关系式，即 Kc=，叫做化学平衡常数表达式。
（2）影响化学平衡常数的因素：
①化学平衡常数只与温度有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况；反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。
②反应物和生成物中只有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若改变反应方向，则平衡常数改变；
若方程式中的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。
母题典范：物质A～G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。
请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：B 、E 、G ；
（2）利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是 ，阴极物质是 ，电解质溶液是 ；
（3）反应②的化学方程式是 。
（4）将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol D，则反应的平衡常数K= 。若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度 （填“增大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率 （填“升高”、“不变”或“降低”），D的体积分数 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
思路与解析：本题主要结合无机框图推断，考查常见无机物之间的相互转化关系，以及电解原理和化学平衡常数等的知识的综合，意在考查考生的逻辑推理能力和综合运用所学知识灵活作答的能力。
答案（1）SO2 H2SO4 Cu2O
（2） 粗铜 精铜 CuSO4溶液
（3）Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O
（4）23.8mol-1·L 减小 降低 减小
应对策略：化学平衡常数可以表示一个可逆反应进行的程度，也可以判断一个反应是否达到平衡状态，还可以利用化学平衡常数进行相关的计算。
变式练习
【限时演练】
1．在2L密闭容器中，将2molL和2molM混合，发生如下反应：3L(g)+M(g) xQ(g)
+2R(g)，10min后反应达平衡，测得Q的平均反应速率为0.04mol/(L·min),生成R 0.8mol。下列叙述正确的是（ ）
A．x值为1 B．M的平衡浓度为0.2mol/L
C．L的转化率为40% D．在平衡混合物中Q的体积分数为20%
解析：10分钟后，n(Q)＝0.04mol/(L·min)×10min×2L＝0.8mol，故x=2,△n＝0，故平衡
混合物中Q的体积分数为 0.8mol÷4mol×100％＝ 20%
答案：D
2．对于在恒容、恒温密闭容器中进行的反应H2（g）+I2（g）2HI(g)，能说明其
达到化学平衡状态的是（ C ）
A．容器中气体压强不变
B．容器中气体密度不变
C．容器中气体颜色的深浅不变
D．同时间内生成的H2、I2的物质的量相同
解析：容器中气体颜色的深浅不变，即代表了该容器中各组分浓度不变，答案为C。
答案：C
3．A、B混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(g)+yB(g)zC(g), △H<0；达到
化学平衡后测得A气体的浓度为0.5mol/L；当恒温下将密闭器的容积扩大一倍并再次达到平衡时，测得A气体的浓度为0.3mol/L。则下列叙述正确的是（ B ）
A．平衡向右移动 B． x+y>z
C．B的转化率提高 D．C的体积分数增加
解析：0.3mol/L＞0.5/2 mol/L，说明当减小压强时，平衡应向气体物质的量增大的方向移动。
答案：B
4．对反应X(g)+Y(g) 3Z(g)，在一恒压容器中进行。取相同量X、Y为起始原料，分别在不同温度下发生反应，反应进行相同时间后，测定X在混合物中的百分含量，得如图曲线，下列说法正确的是（ ）
A．该反应吸热
B．A点处于平衡状态
C．B点处于平衡状态
D．C点处于平衡状态
解析：C点之前反应未达到平衡，C点四平衡点。
答案：D
5．在恒容密闭容器中存在下列平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡
物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如右图所示。下列说法错误的是（ C ）
A. 反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的 ΔH＞0
B. 在T2时，若反应处于状态D，则一定有ν正＜ν逆
C. 平衡状态A与C相比，平衡状态A的c(CO)小
D. 若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2
解析：观察右图，不难推知，温度升高，平衡正向移动，
说明该反应正反应为吸热反应。平衡状态A与C相比，A的c(CO)大，C错。
答案：C
6．列事实不能用勒沙特列原理解释的是（ ）
①氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体；
②铁在潮湿的空气中容易生锈；
③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气；
④常温下，将1mL pH=3的醋酸溶液加水稀释至100mL，测得其pH<5；
⑤钠与氯化钾共融制备钾Na（1）+KC1（1）K（g）+NaC1（1）；
⑥二氧化氮与四氧化氮的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深
A．①②③ B．只有②⑥ C．③④⑤ D．②⑤⑥
解析：钢铁在潮湿的空气中腐蚀为电化学腐蚀；化学能转化为电能，不可逆；二氧化氮
与四氧化氮的平衡体系，加压缩小体积后虽然2NO2N2O4的平衡右移，颜色变浅，但浓度增大，颜色仍加深。
答案：B
7．已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的MgCl2溶液，加
入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.0，则下列说法不正确的是（ C ）
A．所得溶液中的c(H+)＝1.0×10－13 mol·L－1
B．所得溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1.0×10－13 mol·L－1
C．所加的烧碱溶液pH＝13.0
D．所得溶液中的c(Mg2+)＝5.6×10－10 mol·L－1
解析：因加入一定量的烧碱溶液经反应后测得pH＝13.0，这表明所加的烧碱溶液pH＞
13.0，C错误。
答案：C
8．一定温度下，在2 L的密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)xC(g) △H＜0，B、
C的物质的量随时间变化的关系如图1，达平衡后在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图2。
下列有关说法正确的是（ D ）学
A．x＝2，反应开始2 min内，v(B)＝0.1 mol/(L·min)
B．t1时改变的条件是降温，平衡逆向移动
C．t2时改变的条件可能是增大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)不变学
科网
答案：D
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:
(1)该反应的逆反应为_________热反应，且m+n_________p(填“＞”“=”“＜”)。
(2)减压时，A的质量分数_________。(填“增大”“减小”或“不变”，下同)
(3)若加入B(体积不变)，则A的转化率_________，B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，充入氖气时，混合物颜色_______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
解析：(1)不论正反应吸热，还是放热，升高温度都能使化学反应速率加快，v(正)也加快，v(逆)也加快，但增加幅度不相同。若正反应吸热，升高温度时，v(正)＞v(逆)；若正反应放热，升高温度时，v(正)＜v(逆)。
(2)若无特别声明，通常所说的催化剂即为“正催化剂”，加入催化剂，可同等程度地提高正、逆化学反应速率。
(3)再充入a mol H2，c(H2)浓度增大，化学反应速率加快。
(4)扩大容器的容积，容器内各物质浓度(或压强)均减小，化学反应速率降低。
(5)通入Ne(g)，并未改变反应物的浓度和压强，化学反应速率不变。
答案： (1)增大 (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变
10．已知下列热化学方程式：S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1=-296kJ/mol；
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ/mol；
(1) 请写出固体硫单质生成SO3(g)的热化学方程式 ；
△S 0（填“＞”或“＜”或“＝”）。
(2) 向某恒温恒容的体积为2L的容器中加入2mol二氧化硫气体和1mol氧气，达到平衡后，放出的热量为178.2kJ。
① 请问该温度下，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为 ；
② 若改为加入1molSO2、0.5molO2和1molSO3，则放出的热为 kJ；
③ 如若在一体积相同，但采取了隔热措施的恒容容器中进行，则放出的热__________178.2kJ（填“＞”或“＜”或“＝”，下同）；如若在一体积相同，但为恒温恒压容器中进行，则放出的热__________178.2kJ；若向体积为1L的恒温恒容的容器中通入2molSO2和1molO2，则达到平衡放的热_________178.2kJ。
解析：抓住实际反应放出的热与热化学方程式中的反应热对比，可求出反应的转化率，据此按“始”、“转”、“衡”三项列式，便可轻松突破各设问。
答案：（第一空3分，其余每空2分，共15分）
（1）2S(s)+3O2(g)=2SO3(g) △H=-790kJ/mol △S ＜ 0
(2) ①K=1620 ②79.2 ③＜ ＞ ＞
21．煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知：800 ℃时
CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g) 的初始浓度和平衡浓度如下表：
物质 CO H2O(g) CO2 H2
初始浓度/mol·L-1 1 1 0 0
平衡浓度/mol·L-1 0.5 0.5 0.5 0.5
试回答下列问题：
（1）计算上述反应达平衡时的平衡常数及CO、 H2O(g)的最大转化率。（要求书写过程 ）
（2）若800 ℃不变，只改变水蒸气的初始浓度为4mol/L，求该条件下CO、 H2O(g)的最大转化率。
（3）又知该反应在427℃时平衡常数为9.94，则上述逆向反应是： 放热 反应（选填：放热、吸热）
解析：温度降低，K增大，表明正反应是放热反应。
（4）在800℃发生上述反应，以表中的量投入恒容反应容器中，其中向正反应方向移动的有 B （选填A、B、C、D）。
A B C D
C(CO2) 3 1 2 2
C(H2) 2 1 1 2
C(CO) 1 2 4 3
C(H2O) 5 2 0.5 1
解析：将表中四组数据代入K=c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O)，只有KB小于1
图1 图2
1．化学反应速率的表示和计算
精要阐释：
（1）概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常用单位时间内反应
物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
（2）计算公式：υ(i)=△c(i)/△t。
（3）单位：通常是mol/(L·s)、mol/(L·min)或mol/(L·h)。
（4）特点
①同一反应同一段时间内用不同物质表示化学反应速率时，数值可能不同，但意义一样。
②同一反应在同一段时间内用不同物质表示的化学反应速率之比等于各物质浓度变化
值之比，也等于化学方程式中对应的化学计量数之比。
如：对于反应 mA+nBpC+qD，有υ(A)：υ(B)：υ(C)：υ(D) ＝m：n：p：q
③比较反应快慢，常用的方法有两种：
统一标准法：将不同物质表示的速率换算为同一物质表示的速率（单位要相同），再比较。
比较比值法：直接比较不同物质表示的速率与化学反应方程式中相应物质的计量数之比
的比值大小（单位要相同）。
母题典范：反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率υ（x）（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（ ）
A．υ(NH3)=0.010mol/（L·s） B．υ(O2)=0.0010mol/（L·s）
C．υ(NO)=0.0010mol/（L·s） D．υ(H2O)=0.0045mol/（L·s）
思路与解析：此题先根据化学反应速率的概念求出υ（H2O），再根据化学反应方程式
中的化学计量数之比求出υ（NH3）、υ（O2）和υ（NO），并逐一与题目所给选项比较，选出正确答案。
依题意：υ（H2O）＝
根据各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比，可求得
υ（NH3）＝0.001mol/(L·S)
υ（O2）＝0.00125mol/(L·S)
υ（NO）＝0.001mol/(L·S)
答案：C
应对策略：求反应速率的途径一般有两条：一是根据反应速率的定义求；二是利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。
变式练习 把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是( )
A、盐酸的浓度 B、铝条的表面积
C、溶液的温度 D、加少量Na2SO4
解析： 增大浓度、升高温度或增大固体物质的表面积都能增大化学反应速率。
答案： D
2．应对速率和平衡图像的考查
精要阐释： 这类问题的突破需抓三点：
第一，从对象和宏观、微观标志三方面掌握化学平衡的含义，并明了其表现在化学图像上就是某物质的浓度或物质的量呈与横坐标平行的状态，拐点即是出现平衡的时刻。
第二，理解化学平衡与反应速率的关系：①温度越高反应速率越大，越先达到平衡，先出现平衡的拐点；对于有气体参与的反应，压强越大，化学反应速率越大，越先达到平衡，先出现平衡的拐点。②V正 > V逆 ，平衡向着呢个反应方向移动；V正 = V逆 ，平衡不移动，V正 < V逆 ,平衡向逆反应方向移动。
第三，分清纵坐标表示的量的含义：
①转化率（%）：一定是指反应物，转化率越大，说明平衡在该条件下向正反应方向移动，否则相反。
②百分数（%）：是反应物的还是生成物的，反应物的百分数越大，说明化学平衡在该条件下向逆反应方向移动；生成物的百分数越大，说明在该条件下化学平衡向正反应方向移动。
③物质的量：是反应物的还是生成物的，反应物的物质的量越大，说明化学平衡在该条件下向逆反应方向移动；生成物的物质的量越大，说明在该条件下化学平衡向正反应方向移动。
母题典范：
思路与解析：本题正是一道有关化学反应速率和化学平衡受外界条件影响而发生变化的图像题，抓住上述三点便能顺利突破。
在温度均为T1时，P2达到平衡需要的时间短，因此P2＞P1；压强越大，C的百
分含量越大，说明正反应是体积减小的反应，即m+n＞p；在P2保持不变时，T1达到平衡
需要的时间短，因此T1＞T2 。
答案：B
应对策略：复习中应注意审题，看清纵横坐标代表的意义，纵坐标代表各物质浓度随时间变化，不是速率的变化。一般说来解图象题的大致方法如下：
(1)认准横坐标、纵坐标各表示什么量。
(2)看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势，确定函数曲线的增减性。
(3)曲线斜率大小即曲线“平”与“陡”的意义。
(4)准确把握各特殊点包含原点、曲线的拐点最高点的含义。
(5)认准某些关键数据在解题中的特定作用。
(6)全面、准确地从图中找出直接或隐含的化等相关知识。
变式练习 可逆反应2A(g) B(g)；△H<0从开始至平衡后改变某一外界条件使平衡发生了移动至重新平衡，该过程中各物质的量浓度（用c表示）随时间变化情况如图，试分析各图，指出导致平衡移动的因素和平衡移动的方向。
解析：A.项中改变平衡条件的瞬间，然后增大，减小，平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，只能是升高温度。B项中改变平衡条件的瞬间，，均增大，然后减小，增大，平衡向正反应方向移动，故只可能是给体系增加压强。C项中，与B相反，改变平衡条件的瞬间，、均减小，然后又增大，减小，平衡向逆反应方向移动，可见C为给体系减小压强。D项中改变平衡条件的瞬间，，减小，然后减小，增大，平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，即为减小生成物的浓度。
答案：（见分析）
3. 高考命题新宠——化学平衡常数
精要阐释：
（1）熟悉平衡常数的数学表达式的书写
对于一般的可逆反应aA+bBcC+dD；各物质的平衡浓度之间存在一个关系式，即 Kc=，叫做化学平衡常数表达式。
（2）影响化学平衡常数的因素：
①化学平衡常数只与温度有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况；反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。
②反应物和生成物中只有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若改变反应方向，则平衡常数改变；
若方程式中的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。
母题典范：物质A～G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。
请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：B 、E 、G ；
（2）利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是 ，阴极物质是 ，电解质溶液是 ；
（3）反应②的化学方程式是 。
（4）将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol D，则反应的平衡常数K= 。若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度 （填“增大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率 （填“升高”、“不变”或“降低”），D的体积分数 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
思路与解析：本题主要结合无机框图推断，考查常见无机物之间的相互转化关系，以及电解原理和化学平衡常数等的知识的综合，意在考查考生的逻辑推理能力和综合运用所学知识灵活作答的能力。
答案（1）SO2 H2SO4 Cu2O
（2） 粗铜 精铜 CuSO4溶液
（3）Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O
（4）23.8mol-1·L 减小 降低 减小
应对策略：化学平衡常数可以表示一个可逆反应进行的程度，也可以判断一个反应是否达到平衡状态，还可以利用化学平衡常数进行相关的计算。
变式练习
【限时演练】
1．在2L密闭容器中，将2molL和2molM混合，发生如下反应：3L(g)+M(g) xQ(g)
+2R(g)，10min后反应达平衡，测得Q的平均反应速率为0.04mol/(L·min),生成R 0.8mol。下列叙述正确的是（ ）
A．x值为1 B．M的平衡浓度为0.2mol/L
C．L的转化率为40% D．在平衡混合物中Q的体积分数为20%
解析：10分钟后，n(Q)＝0.04mol/(L·min)×10min×2L＝0.8mol，故x=2,△n＝0，故平衡
混合物中Q的体积分数为 0.8mol÷4mol×100％＝ 20%
答案：D
2．对于在恒容、恒温密闭容器中进行的反应H2（g）+I2（g）2HI(g)，能说明其
达到化学平衡状态的是（ C ）
A．容器中气体压强不变
B．容器中气体密度不变
C．容器中气体颜色的深浅不变
D．同时间内生成的H2、I2的物质的量相同
解析：容器中气体颜色的深浅不变，即代表了该容器中各组分浓度不变，答案为C。
答案：C
3．A、B混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(g)+yB(g)zC(g), △H<0；达到
化学平衡后测得A气体的浓度为0.5mol/L；当恒温下将密闭器的容积扩大一倍并再次达到平衡时，测得A气体的浓度为0.3mol/L。则下列叙述正确的是（ B ）
A．平衡向右移动 B． x+y>z
C．B的转化率提高 D．C的体积分数增加
解析：0.3mol/L＞0.5/2 mol/L，说明当减小压强时，平衡应向气体物质的量增大的方向移动。
答案：B
4．对反应X(g)+Y(g) 3Z(g)，在一恒压容器中进行。取相同量X、Y为起始原料，分别在不同温度下发生反应，反应进行相同时间后，测定X在混合物中的百分含量，得如图曲线，下列说法正确的是（ ）
A．该反应吸热
B．A点处于平衡状态
C．B点处于平衡状态
D．C点处于平衡状态
解析：C点之前反应未达到平衡，C点四平衡点。
答案：D
5．在恒容密闭容器中存在下列平衡：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡
物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如右图所示。下列说法错误的是（ C ）
A. 反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的 ΔH＞0
B. 在T2时，若反应处于状态D，则一定有ν正＜ν逆
C. 平衡状态A与C相比，平衡状态A的c(CO)小
D. 若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2
解析：观察右图，不难推知，温度升高，平衡正向移动，
说明该反应正反应为吸热反应。平衡状态A与C相比，A的c(CO)大，C错。
答案：C
6．列事实不能用勒沙特列原理解释的是（ ）
①氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体；
②铁在潮湿的空气中容易生锈；
③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气；
④常温下，将1mL pH=3的醋酸溶液加水稀释至100mL，测得其pH<5；
⑤钠与氯化钾共融制备钾Na（1）+KC1（1）K（g）+NaC1（1）；
⑥二氧化氮与四氧化氮的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深
A．①②③ B．只有②⑥ C．③④⑤ D．②⑤⑥
解析：钢铁在潮湿的空气中腐蚀为电化学腐蚀；化学能转化为电能，不可逆；二氧化氮
与四氧化氮的平衡体系，加压缩小体积后虽然2NO2N2O4的平衡右移，颜色变浅，但浓度增大，颜色仍加深。
答案：B
7．已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的MgCl2溶液，加
入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.0，则下列说法不正确的是（ C ）
A．所得溶液中的c(H+)＝1.0×10－13 mol·L－1
B．所得溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1.0×10－13 mol·L－1
C．所加的烧碱溶液pH＝13.0
D．所得溶液中的c(Mg2+)＝5.6×10－10 mol·L－1
解析：因加入一定量的烧碱溶液经反应后测得pH＝13.0，这表明所加的烧碱溶液pH＞
13.0，C错误。
答案：C
8．一定温度下，在2 L的密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)xC(g) △H＜0，B、
C的物质的量随时间变化的关系如图1，达平衡后在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图2。
下列有关说法正确的是（ D ）学
A．x＝2，反应开始2 min内，v(B)＝0.1 mol/(L·min)
B．t1时改变的条件是降温，平衡逆向移动
C．t2时改变的条件可能是增大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)不变学
科网
答案：D
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:
(1)该反应的逆反应为_________热反应，且m+n_________p(填“＞”“=”“＜”)。
(2)减压时，A的质量分数_________。(填“增大”“减小”或“不变”，下同)
(3)若加入B(体积不变)，则A的转化率_________，B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，充入氖气时，混合物颜色_______(填“变深”“变浅”或“不变”)。
解析：(1)不论正反应吸热，还是放热，升高温度都能使化学反应速率加快，v(正)也加快，v(逆)也加快，但增加幅度不相同。若正反应吸热，升高温度时，v(正)＞v(逆)；若正反应放热，升高温度时，v(正)＜v(逆)。
(2)若无特别声明，通常所说的催化剂即为“正催化剂”，加入催化剂，可同等程度地提高正、逆化学反应速率。
(3)再充入a mol H2，c(H2)浓度增大，化学反应速率加快。
(4)扩大容器的容积，容器内各物质浓度(或压强)均减小，化学反应速率降低。
(5)通入Ne(g)，并未改变反应物的浓度和压强，化学反应速率不变。
答案： (1)增大 (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变
10．已知下列热化学方程式：S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1=-296kJ/mol；
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ/mol；
(1) 请写出固体硫单质生成SO3(g)的热化学方程式 ；
△S 0（填“＞”或“＜”或“＝”）。
(2) 向某恒温恒容的体积为2L的容器中加入2mol二氧化硫气体和1mol氧气，达到平衡后，放出的热量为178.2kJ。
① 请问该温度下，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为 ；
② 若改为加入1molSO2、0.5molO2和1molSO3，则放出的热为 kJ；
③ 如若在一体积相同，但采取了隔热措施的恒容容器中进行，则放出的热__________178.2kJ（填“＞”或“＜”或“＝”，下同）；如若在一体积相同，但为恒温恒压容器中进行，则放出的热__________178.2kJ；若向体积为1L的恒温恒容的容器中通入2molSO2和1molO2，则达到平衡放的热_________178.2kJ。
解析：抓住实际反应放出的热与热化学方程式中的反应热对比，可求出反应的转化率，据此按“始”、“转”、“衡”三项列式，便可轻松突破各设问。
答案：（第一空3分，其余每空2分，共15分）
（1）2S(s)+3O2(g)=2SO3(g) △H=-790kJ/mol △S ＜ 0
(2) ①K=1620 ②79.2 ③＜ ＞ ＞
21．煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知：800 ℃时
CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g) 的初始浓度和平衡浓度如下表：
物质 CO H2O(g) CO2 H2
初始浓度/mol·L-1 1 1 0 0
平衡浓度/mol·L-1 0.5 0.5 0.5 0.5
试回答下列问题：
（1）计算上述反应达平衡时的平衡常数及CO、 H2O(g)的最大转化率。（要求书写过程 ）
（2）若800 ℃不变，只改变水蒸气的初始浓度为4mol/L，求该条件下CO、 H2O(g)的最大转化率。
（3）又知该反应在427℃时平衡常数为9.94，则上述逆向反应是： 放热 反应（选填：放热、吸热）
解析：温度降低，K增大，表明正反应是放热反应。
（4）在800℃发生上述反应，以表中的量投入恒容反应容器中，其中向正反应方向移动的有 B （选填A、B、C、D）。
A B C D
C(CO2) 3 1 2 2
C(H2) 2 1 1 2
C(CO) 1 2 4 3
C(H2O) 5 2 0.5 1
解析：将表中四组数据代入K=c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O)，只有KB小于1
图1 图2
同课章节目录