1、第16讲 化学平衡,考纲导视,基础反馈1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。,(1)2H2O,2H2O2为可逆反应(,)。,(2)二次电池的充、放电为可逆反应(,)。,(3)可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和,化学变化，而可逆反应属于化学变化(,)。,(4)化学反应达到化学平衡状态的正逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，,反应速率不一定相等。(,)。,(5)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件,下所能达到的限度(,)。,(6)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变(,)。,(7)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应,
2、速率改变，化学平衡也一定发生移动(,)。,(8)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时 v放减小，v吸,增大(,)。,答案：(1),(2),(3),(4),(5) (6),(7),(8),HQ kJmol1(Q0)，充分反应,2向含有 2 mol 的 SO2 容器中通入过量氧气发生 2SO2(g),O2(g),2SO3(g),后生成 SO3 的物质的量_2 mol(填“”或“”，下同)，SO2 的物质的量_0 mol，转化率_100%，反应放出的热量_Q kJ。,答案：,考点一,化学平衡状态,【知识梳理】一、化学反应的方向,1.自发反应。,无需外界帮助,在一定条件下_就能自发进行的反应称为,自
3、发反应。,2.判断化学反应方向的依据。,正反应,逆反应,要正确判断一个化学反应是否能自发进行，必须综合考虑反应的_、_以及_。,3.可逆反应。,同时,小于,焓变,熵变,温度,二、化学平衡状态1.化学平衡状态的定义。在一定条件下的可逆反应里，当_，反应混合物中_的状态是化学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡状态是该条,件下的该反应进行的最大限度。,各组分的浓度保持不变,正反应速率和逆反应速率,相等(v正v逆0),2.建立过程。,最大,逐渐减小,逐渐增大,在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：,以上过程可用下图表示：3.化学平衡状态的特征。(1)逆：研究对象必须
4、是_。(2)等：化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速,率相等，即_。,可逆反应,v(正)v(逆)0,(3)动：动态平衡，即正反应、逆反应仍在进行，只是速率相等。(4)定：在平衡体系中，混合物中各组分的_保持一,定。,浓度,(5)变：化学平衡是有条件的，当外界条件改变时，化学平衡就会发生移动。,【考点集训】例 1在容积为 1 L 的恒容密闭容器中，可以证明可逆反应,N23H2,2NH3 已达到平衡状态的是(,)。,A.c(N2)c(H2)c(NH3)132B.一个 NN 断裂的同时，有 3 个 HH 生成C.其他条件不变时，混合气体的密度不再改变D.v正(N2)2v逆(NH3),解析：c
5、(N2)c(H2)c(NH3)132不能说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，故 A 错误；一个 NN 断裂的同时，有 3 个 HH 生成，说明正逆反应速率是相等的，达到,不变，密度始终不变，所以密度不变的状态不一定是平衡状态，,故C错误；v正(N2)2v逆(NH3)时，正逆反应速率不相等，未达到平衡，故 D 错误。,答案：B,归纳总结,判断化学平衡状态的标志,(续表),(续表),例2(2016 年四川绵阳诊断)一定条件下，通过下列反应可,实现燃煤烟气中的硫的回收：SO2(g)2CO(g),2CO2(g)S(l),H0。一定温度下，在容积为 2 L 的恒容密闭容器中 1 mol SO2和 n
6、 mol CO 发生反应，5 min 后达到平衡，生成 2a mol CO2。,下列说法正确的是(,)。,A.反应前2 min的平均速率v(SO2)0.1a molL1min1B.当混合气体的物质的量不再改变时，反应达到平衡状态C.平衡后保持其他条件不变，从容器中分离出部分硫，平衡向正反应方向移动D.平衡后保持其他条件不变，升高温度和加入催化剂，SO2的转化率均增大,解析：根据方程式可知，生成2a mol CO2的同时，消耗a molSO2，其浓度变化量是0.5a molL1，所以反应前5 min的平均,平均速率大于0.1a molL1min1， A 错误；根据方程式可知，该反应是反应前后气体
7、的物质的量减小的可逆反应，因此当混合气体的物质的量不再改变时，可以说明反应达到平衡状态，B 正确；S 是液体，改变纯液体的质量，平衡不移动，C 错误；该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，SO2 的转化率降低，催化剂不能改变平衡状态，转化率不变，D 错误。答案：B,例3某温度下，将2 mol CO与5 mol H2的混合气体充入容积为 2 L 的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：CO(g),2H2(g),CH3OH(g)。经过 5 min 后，反应达到平衡，此时,转移电子 6 mol。(1)该反应的平衡常数为_，v(CH3OH)_mol,L1min1。若保持体积不变，再充入2 m
8、ol CO和1.5 mol,CH3OH，此时 v(正)_v(逆)(填“”“”或“”)。(2)在其他条件不变的情况下，再增加2 mol CO 与 5 mol H2，达到新平衡时，CO 的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。,a.CH3OH 的质量不变,b.混合气体的平均相对分子质量不再改变c.v逆(CO)2v正(H2),d.混合气体的密度不再发生改变,(4)在一定压强下，容积为 V L 的容器充入 a mol CO 与,2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。则 p1_p2 (填“大于”“小于”或“等于”，下同)。H_0，该反应在_(填“高温”
9、或“低温”)下能自发进行。,(5)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_。,a.及时分离出 CH3OH 气体c.增大 H2 的浓度,b.适当升高温度d.选择高效催化剂,解析：(1)某温度下，将2 mol CO 与5 mol H2 的混合气体充入容积为2 L 的密闭容器中，经过5 min 后，反应达到平衡，依据化学方程式可知，每转移4 mol 电子，消耗CO 物质的量,为1 mol，则此时转移电子6 mol，消耗CO 物质的量,6 mol 4 mol,1 mol1.5 mol，,CO(g)2H2(g),CH3OH(g),起始量/mol变化量/mol平衡量/mol,21.50.5,
10、532,01.51.5,0.15 molL1min1。若保持体积不变，再充入2 mol CO和1.5,平衡正向进行，此时 v(正)v(逆)；(2)在其他条件不变的情况下，再增加2 mol CO 与5 mol H2，相当于增大压强反应。CO(g),2H2(g),CH3OH(g)是气体体积减小的反应，增大压强平衡正,向移动，一氧化碳的转化率增大。(3)CO(g)2H2(g),CH3OH(g),H0，反应是气体体积减小的放热反应，反应达到平衡的标志,是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，分析选项中变量不变说明反应达到平衡状态。CH3OH 的质量不变，则物质的量不变，说明反应达到平衡状态，故 a 不
11、符合；反应前后气体总质量不变，总物质的量变化，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，故 b 不符合；反应速率之比等于化学方程式计量数之比，当满足2v逆(CO)v正(H2)时，说明氢气的正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，而v逆(CO)2v正(H2)不能说明反应达到平衡状态，故 c 符合；反应前后气,体总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故d 符合。(4)相同温度下，同一容,器中，增大压强，平衡向正反应方向移动，则CO 的转化率增大，根据图象可知，p1小于p2，温度升高，CO 的转化率减小，说明升温平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反
12、应为放热反应，H0，反应的S0，低温下满足HTS0，即低温 下能自发进行。(5)及时分离出CH3OH，减少生成物浓度，平衡正向移动，但反应速率减小，故a 错误；升高温度，平衡逆向移动，故b 错误；增大H2 的浓度，化学反应速率加快，平衡正向移动，故c 正确；选择高效催化剂，化学反应速率加快，衡不移动，故d 错误。,答案：(1)3 0.15,(2)增大,(3)cd,(4)小于,小于,低温,(5)c,考点二,化学平衡常数,【知识梳理】1.定义。在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值是一个常数，叫化学平衡常数，简称平衡常数，用 K 表示。,2.对于反
13、应：mA(g)nB(g),pC(g)qD(g)，在一定温度,下达平衡，平衡常数表达式为 K_(固体和纯液体，,其浓度看作常数“1”不写入表达式)。,3.意义。,越大,越大,温度,K 值越大，反应物的转化率_，正反应进行的程度_。K 只受_影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。注意：化学平衡常数是指某温度下某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。,【考点集训】例4(2015 年陕西铜川模拟)已知反应：CO(g)CuO(s),CO2(g)Cu(s)和反应：H2(g)CuO(s),Cu(s)H2O(g),在相同的
14、温度下的平衡常数分别为 K1 和 K2，该温度下反应：,CO(g)H2O(g),CO2(g)H2(g)的平衡常数为 K。则下列说法,正确的是(,)。,C.对于反应，恒容时，温度升高，H2 的浓度减小，则该反应的焓变为正值D.对于反应，恒温恒容下，增大压强，H2 的浓度一定减小解析：化学平衡常数表达式中固体、纯液体不需要表示，,浓度减小，说明升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应，焓变为负值，C 错误；对于反应，恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，H2 的浓度不变，D 错误。,答案：B,例5(2016 年四川资阳模拟)某温度 T1 时，向容积为 2 L 的恒容密闭容器中充入一定量的 H2和I2
15、(g)，发生反应：H2(g),2HI(g)，反应过程中测定的部分数据见下表(表中,I2(g)t2t1)。,下列说法正确的是(,)。,B.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2，与原平衡相比，达到新平衡时I2(g)的转化率增大，H2的体积分数不变 C.保持其他条件不变，起始时向容器中充入的H2和I2(g)都为0.5 mol，达到平衡时n(HI)0.2 mol D.升高温度至T2时，上述反应平衡常数为0.18，则正反应为吸热反应,t1 时，,H2(g)I2(g),2HI(g),起始/mol转化/mol平衡/mol,0.90.10.8,0.30.10.2,00.20.2,t2 时
16、，,H2(g) I2(g),2HI(g),起始/mol,0.5,0.5,转化/mol,x,x,2x,平衡/mol 0.5x,0.5x,2x,平衡时 n(HI)0.1 mol20.2 mol，故C 正确；升高温度至T2 时，上述反应平衡常数为0.180.25，说明升高温度，平衡逆向 移动，故正反应为放热反应，故 D 错误。答案：C,易错警示,1.平衡常数只受温度影响，与浓度变化无关；若温度变化,能导致平衡正向移动，则 K 变大，反之变小。,2.化学平衡常数是指某温度下某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。3
17、.平衡常数的表达式中，只包括气体和溶液中各溶质的浓度，而不包括固体或纯液体。一般而言，固体或纯液体浓度不变或变化很小，可以看作一个常数，不在表达式中出现。,例 6(2015 年山东卷节选)合金贮氢材料具有优异的吸收氢,性能，在配合氢能的开发中起着重要作用。,(1)一定温度下，某贮氢合金(M)的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强(p)，横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比(H/M)。,在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐渐增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为zMHx(s)H2(g)=zMHy(s) H1()；在B点，氢
18、化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。反应()中z_(用含x和y的代数式表示)。温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v_mLg1min1。反应()的焓变H1_0(填“”“”或“”)。,(2)表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，(T1)_(T2)(填“”“”或“”)。当反应()处于图中 a 点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达到平衡后反应()可能处于图中的 _ 点(填“b”“c”或“d”)，该贮氢合金可通过 _或_的方式释放氢气。,答案：(1),2 yx,30 ,(2) c,加热,减压,氢速
19、率v240 mL2 g4 min30 mLg1min1；因为T1(T2)；处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，氢气压强的增大，H/M逐渐增大，根据图象可能处于c点；根据平衡移动原理，可以通过加热，使温度升高或减小压强使平衡向左移动，释放氢气。,例 7工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2(g),3H2(g),2NH3(g),H92.44 kJmol1；其部分工艺流,程如图：反应体系中各组分的部分性质见下表：,回答下列问题：,(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：_，随着温度的升高，K 值_(填“增大”“减小”或“不变”)。,(2)平衡常数 K 值越大，表明_(填字母)
20、。A.N2 的转化率越高B.NH3 的产率越大,C.原料中 N2 的含量越高D.化学反应速率越快,(3)对于合成氨反应而言，下列有关图象一定正确的是,_(填字母)。,解析：(1)工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2(g),3H2(g),2NH3(g) H92.44 kJmol1，平衡常数K,平衡常数减小。(2)平衡常数 K 值越大，反应正向进行的程度越大，N2 的转化率越高，故A 正确；反应正向进行，生成的NH3越多，NH3 的产率越大，故B 正确；反应正向进行，原料中N2的含量减少，故C 错误；平衡常数越大，说明正向进行程度越大，但化学反应速率不一定越快，故D 错误。(3)升高温度，
21、平,衡逆向移动，则氨气的体积分数减小，但反应到达平衡的时间缩短，故 a 正确；反应到达平衡时，各物质浓度变化量之比等于其计量数之比，氢气与氨气浓度变化量之比为32，故b 错误；使用催化剂加快反应速率，缩短反应时间，但不影响平衡移动，故 c 正确。,答案：,减小 (2)AB,(3)ac,考点三,化学平衡移动,【知识梳理】1概念：达到平衡状态的反应在条件改变后，平衡状态被破坏的过程。2过程。,3平衡移动方向与反应速率的关系。,(1)v正_v逆，平衡向正反应方向移动。(2)v正_v逆，平衡不移动。(3)v正_v逆，平衡向逆反应方向移动。4影响化学平衡的因素。(1)外界条件。,在一定条件下：aA(g)
22、bB(g),mC(g) H，达到了平,衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：,(2)勒夏特列原理。也叫化学平衡移动原理：如果改变影响平衡的条件之一(如_)，平衡将向着能够_这种改变的方向移动。简单讲，改变条件，平衡移动方向是能削弱这种改变的方向。勒夏特列原理也适用于溶解平衡、电离平衡、水解,平衡等。,温度、压强以及浓度,减弱,【考点集训】,A.溴水中有下列平衡： Br2H2O,HBrHBrO，加入,AgNO3 溶液后，溶液颜色变浅B.合成 NH3 反应，为提高 NH3 的产率，理论上应采取相对较低温度的措施C.高压比常压有利于合成 SO3 的反应,CO2(g) NO(g) 平衡
23、体系增大压,D. 对 CO(g) NO2(g)强可使颜色变深,解析：溴水中存在平衡：Br2H2O,HBrHBrO，加入,A不符合题意；N2(g)3H2(g),2NH3(g) H0，正反应为放,热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，有利于提高氨的产率，可以用勒夏特列原理解释，故B 不符合题意；2SO2(g),O2(g),2SO3(g)，正反应方向是气体体积减小的方向，加压，,平衡正向移动，有利于合成 SO3，可以用勒夏特列原理解释，,故C不符合题意；对CO(g)NO2(g),CO2(g)NO(g)平衡体,系增大压强，平衡不移动，而体积减小，NO2 的浓度增大，颜 色变深，不能用勒夏特列原理解释，
24、故 D 符合题意。答案：D,AgNO3溶液后，生成AgBr沉淀，Br浓度降低，平衡向右移动，溴的浓度降低，溶液颜色变浅，可以用勒夏特列原理解释，故,方法技巧,解答化学平衡移动类试题的一般思路,例9(2016 年江苏卷，双选)一定温度下，在3 个体积均为,1.0 L 的恒容密闭容器中反应 2H2(g)CO(g),CH3OH(g) 达,到平衡。下列说法正确的是(,)。,A.该反应的正反应放热,B.达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大C.达到平衡时，容器中 c(H2)大于容器中 c(H2)的两倍D.达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的大解析：分析、中的数据可知反应开始时中加入的H2、CO
25、与中加入甲醇的物质的量相当，平衡时甲醇的浓度：，温度：，即升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应，A 正确；相当于将容器的体积缩小二分之一，该反应的正反应为气体物质的量减小的反应，增大压强平,衡正向移动，达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的小，B 错误；由以上分析可知，中c(H2)小于中c(H2)的两倍，和对比，平衡逆向移动，氢气浓度增大，故达到平衡时，容器中 c(H2)小于容器中 c(H2)的两倍，C 错误；温度：，当其他条件不变时，升高温度反应速率加快，故达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的大，D 正确。,答案：AD,例10(2015 年四川卷)一定量的 CO2 与足量的碳
26、在体积可,变的恒压密闭容器中反应：C(s)CO2(g),2CO(g)，平衡时，,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：已知气体分压,(p分)气体总压(p总)体积分数，下列说法正确的是( )。,A.550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不 移动 B.650 时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C.T 时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D.925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp24.0p总,解析：可变的恒压密闭容器中反应，550 时若充入惰性气体，相当于减小压强，则v正、v逆均减小，又知该反应是气体体积增大的反应，则平衡正向移动，A 错误
27、；由图可知，650时，反应达平衡后 CO 的体积分数为 40%，设开始加入的二氧化碳为 1 mol，转化了x mol，,则有 C(s)CO2(g),2CO(g),开始转化平衡,1x1x,02x2x,所以,2x 1x2x,100% 40% ，解得x 0.25 mol ，则 CO2,的转化率为,0.251,100%25%，B 正确；,由图可知，T 时，反应达平衡后 CO 和 CO2 的体积分数都为 50%即为平衡状态，所以若充入等体积的 CO2 和 CO，浓度不变，平衡不移动，C 错误；925 时，CO 的体积分数为96%，则 CO2 的体积分数为 4%，所以用平衡分压代替平衡浓度表示,答案：B,
28、归纳总结惰性气体对化学平衡的影响(1)恒温、恒容条件。,原平衡体系,体系总压强增大，但各反应气体的,分压不变体系中各反应成分的浓度不变平衡不移动。(2)恒温、恒压条件。,原平衡体系,容器容积增大，各反应气体的分,压减小体系中各反应成分的浓度同倍数减小(等效于减压),例11将 0.40 mol N2O4 气体充入 2 L 固定容积的密闭容器,中发生如下反应：N2O4(g),2NO2(g) H。在T1 和T2 ,时，测得 NO2 的物质的量随时间的变化如图所示：,的比值变小，可,(1)T1 时，40 s80 s 内用 N2O4 表示该反应的平均反应速率为_ molL1s1。(2)H_0(填“”“”
29、或“”)。,c(NO2) c(N2O4),(3)改变条件重新达到平衡时，要使采取的措施有_(填字母)。,a.增大 N2O4 的起始浓度c.向混合气体中通入 NO2,b.升高温度d.使用高效催化剂,答案：(1)0.001 25,(2) (3)ac,规律方法,化学平衡常数的应用,1.判断、比较可逆反应进行程度的大小。K 值越大，正反应进行的程度越大；反之则越小。2.判断可逆反应是否达到化学平衡状态。,对于可逆反应：aA(g)bB(g),cC(g)dD(g)，在一定温,度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：,3.利用 K 可判断反应的热效应。,(1)若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应
30、；(2)若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。,典例 1(2016 年海南卷)顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲,基环丙烷可发生如下转化：,该反应的速率方程可表示为：v(正)k(正)c(顺)和 v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和 k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：,(1)已知：T1温度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1，该温度下反应的平衡常数值 K1 _；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则H_0(填“小于”“等于”或“大于”)。,(2)T2 温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_(填曲线编号)，
31、平衡常数值 K2_；温度 T1_T2(填“小于”“等于”或“大于”)，判断理由是_。,答案：(1)3 小于,(2)B,大于,放热反应升高温度时平衡向逆反应方向,移动,应用1(2016 年新课标卷)煤燃烧排放的烟气含有 SO2 和NOx，形成酸雨、污染大气，采用 NaClO2 溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：,(1)NaClO2 的化学名称为_。,(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NOx的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5103 molL1。反应一段时间,后溶液中离子浓度的分析结果如下表：,写出 NaClO2 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_ 。增
32、加压强，NO 的转化率_(填“提高”“不变”或“降低”)。,随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的 pH 逐渐_,(填“增大”“不变”或“减小”)。,由实验结果可知，脱硫反应速率_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了 SO2 和 NO 在烟气中的初始浓度不同，还可能是_。,(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2,和NO的平衡分压px如图所示。,由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均_(填“增大”“不变”或“减小”)。,为_。,(4)如果采用 NaClO、Ca(ClO)2 替代 NaClO2，也能得到较好,的烟气脱硫效果。,从化学平衡原理分析，Ca(
33、ClO)2 相比 NaClO 具有的优点,是_。,已知下列反应：,则反应SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H_。,解析：(1) NaClO2 的化学名称为亚氯酸钠。,了SO2 和 NO 在烟气中的初始浓度不同，还可能是 NO 的溶解度较低或脱硝反应的活化能较高。(3)由图分析可知，反应温度升高，SO2 和 NO 的平衡分压负对数减小，这说明平衡逆向移动，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。根据反应的,则根据盖斯定律可知即得到反应SO2(g)Ca2(aq)ClO (aq)2OH (aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl (aq)的
34、HH1H2H3。,答案：(1)亚氯酸钠减小,大于,NO 的溶解度较低(或脱硝反应的活化能较高),思维模型,原理题中的化学平衡计算,常见类型：考卷中对化学平衡计算的考查，主要是围绕平衡常数、转化率、体积分数等内容而展开。1.步骤。(1)写出有关化学平衡的化学方程式；(2)确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度；(3)根据已知条件建立等式进行解答。,2.方法。,如：mA(g)nB(g),pC(g)qD(g)，设 A、B 起始物质,mA(g) nB(g),pC(g)qD(g),amx(amx),bnx(bnx),0pxpx,0qxqx,的量浓度分别为a molL1、b molL1，达到平衡后消耗A
35、的物质的量浓度为mx molL1。,3.其他关系式。(1)反应物：c(平)c(始)c(变)；生成物：c(平)c(始)c(变)。(2)各物质的转化浓度之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。,(3)转化率,反应物的起始浓度反应物的平衡浓度反应物的起始浓度,100%。,4.类型。.平衡常数 K 与转化率的计算。典例 2(2015 年新课标卷)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为_。,(3)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)的H11 kJmol1,1
36、 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151 kJ 的能量，则 1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。,(4)Bodensteins 研究了下列反应：2HI(g),H2(g)I2(g),在 716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表：,根据上述实验结果，该反应的平衡常数 K 的计算式为,_。,上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正0.0027 min1，在t40 mi
37、n时，v正_ min1。 由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母)。,解析：(2)当AgCl开始沉淀时，说明溶液中的c(I)和,c(Cl)均已达到饱和状态，因此可以根据溶度积表达式进行计算。(3)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x，则2x kJ436 kJ151 kJ11 kJ，解得x299 kJ。(4)表中第一列，由HI 分解建立平衡，表中第二列向逆反应进行建立平衡，,由第一列数据可知，平衡时 HI 物质的量分数为0.784，则氢气、碘蒸气总物质的量分数为10.7840.2
38、16，而氢气与碘蒸气物质的量分数相等均为0.108，反应前后气体体积不变，用物质的,0.8521.95103 min1；对于2HI(g),H2(g)I2(g)反应,建立平衡时：升高温度，正、逆反应速率均加快，因此排除C点，正反应为吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因此平衡正向移动，再次平衡时HI 的物质的量分数减小，因此,排除B点，故选A点；对于H2(g)I2(g),2HI(g)反应建立平,衡时：升高温度，正、逆反应速率均加快，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，因此平衡逆向移动，再次平衡时H2 的物质的量分数增大，故选E 点；因此反应重新达到平衡，v正x(HI) 对应的点为A，v逆x
39、(H2)对应的点为E。,答案：(1)MnSO4 (2)4.7107 (3)299,应用280 时，2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生,反应 N2O4,2NO2 HQ kJmol1(Q0)，获得如下数据：,下列判断正确的是(,)。,A.升高温度该反应的平衡常数 K 减小B.2040 s内，v(N2O4)0.004 molL1s1C.反应达平衡时，吸收的热量为 0.30Q kJD.100 s时再通入0.40 mol N2O4，达新平衡时N2O4的转化率增大,解析：该反应为吸热反应，温度升高，平衡向吸热的方向移动，即正反应方向移动，平衡常数 K 增大，故 A 错误；20,答案：C,
40、度不变时，说明反应已达平衡，反应达平衡时，生成NO2的物质的量为0.30 molL12 L0.60 mol，由热化学方程式可知生成2 mol NO2吸收热量Q kJ，所以生成0.60 mol NO2吸收热量0.30 Q kJ，故C正确；100 s时再通入0.40 mol N2O4，相当于增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，故D错误。,.读取图表信息，计算平衡常数 K 或转化率。,用离子方程式表示 Na2CrO4 溶液中的转化反应_,_。,“增大”“减小”或“不变”)。根据 A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。,应用3(2017 届河北保定、唐山模拟)已知A(g)B(g),C(
41、g)D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：,回答下列问题：,(1)该反应的平衡常数表达式 K _ ， H ,_0(填“”“”或“”)。,(2)900 时，向一个固定容积为 2 L 的密闭容器中充入 0.20mol 的 A 和 0.80 mol 的 B，若反应初始到 2 s 内 A 浓度变化 0.05,molL1，则 A 的平均反应速率 v(A)_。该反应达到平,衡时 A 的转化率为_，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol 氩气，平衡时 A 的转化率为_( 填“变大”“变小”或“不变”)。,(3) 判断反应是否达到平衡的依据为_( 填字母代,号)。,a.压强不随时间改变,b.气体的密度不随时
42、间改变c.c(A)不随时间改变,d.单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等,(4)1200 时，若向另一相同容器中充入 0.30 mol A、0.40mol B、0.40 mol C和0.50 mol D，此时v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。,A(g) B(g)=C(g)D(g),起始量/(molL 1)变化量/(molL1)平衡量/(molL1),0.1x0.1x,0.4x0.4x,0xx,0xx,器中再充入 1 mol 氩气，物质的浓度不变，平衡不移动，平衡时 A 的转化率不变。(3)该反应前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故压强不随时间改变，不能说明达到平衡，故 a
43、错误； 混合气体的总质量不变，容器的容积不变，故混合气体的密度始终不变，故气体的密度不随时间改变，不能说明达到平,c(C)c(D),衡，故b 错误；可逆反应达到平衡时，各组分的浓度不发生变化，故c(A)不随时间改变，说明达到平衡，故c 正确；单位时间里生成C 和D 的物质的量相等，都表示正反应速率，反应始终按物质的量11 生成C 和D，不能说明达到平衡，故d 错误。,v正v逆。,答案：(1)c(A)c(B),(2)0.025 molL1s1,80%,不变,(3)c (4)大于,.体积分数与转化率的互相换算。,典例4已知：CO(g)H2O(g),CO2(g)H2(g),HQ，,其平衡常数随温度变
44、化如下表所示：请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_，该反应的 Q_0(填“”或“”)。,(2)850 时在体积为 10 L 的反应器中，通入一定量的 CO和H2O(g)，发生上述反应，CO和H2O(g)的浓度变化如图所示，则 04 min 时平均反应速率 v(CO)_。,(3)若在500 时进行，且CO、H2O(g)的起始浓度均为0.020 molL1，该条件下，CO的最大转化率为_。,(4)若在 850 时进行，设起始时 CO 和 H2O(g)共为 1 mol，其中水蒸气的体积分数为 x，平衡时 CO 的转化率为 y，试推导y 随 x 变化的函数关系式为：_。(5) 有人提
45、出可以设计反应 2CO=2C O2(H0) 来消除CO 的污染。请判断上述反应能否自发进行：_(填“能”或“不能”)，理由是_。,(3)设CO 的浓度变化量为a，则,CO(g),H2O(g),H2(g) CO2(g),起始/(molL1)变化/(molL1)平衡/(molL1),0.02a0.02a,0.02a0.02a,0aa,0aa,CO(g),H2O(g),=,H2(g)CO2(g),起始转化平衡,(1x)(1x)y(1x)(1y),x(1x)y(xyxy),0(1x)y(1x)y,0(1x)y(1x)y,所以平衡常数 K,(1x)y(1x)y (1x)(1y)(xyxy),1，解得yx。,(5)反应 2CO=2CO2的H0 且S0，依据GH TS判断任何情况下不能自发进行。,(2)0.03 molL1min1,
