[对应学生用书　课下限时集训(二十三)]

一、选择题
1．下列关于平衡常数的说法正确的是(　　)
A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度
B．在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
C．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等无关
D．从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度
解析：选D　在平衡常数表达式中，反应物及生成物浓度均为达到化学平衡时的浓度；在温度一定时，对一个确定化学计量数的可逆反应，化学平衡常数是一个恒定值，其大小只与温度有关，与其他外界条件无关，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度。
2．下列说法正确的是(　　)
A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)
2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0
解析：选C　反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的。若ΔH<0，ΔS>0，则一定能够自发进行；若ΔH>0，ΔS<0，则一定不能自发进行；若ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，反应能否自发进行，和温度有关，A、B错误；C项中反应的ΔS>0，若ΔH<0，则一定能够自发进行，现常温下不能自发进行，说明ΔH>0，正确；D项中反应的ΔS<0，能自发进行，说明ΔH<0，错误。
3．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：
2NO(g)
N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030；
2H2(g)＋O2(g)
2H2O(g)　K2＝2×1081；
2CO2(g)
2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92。
以下说法正确的是(　　)
A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)
B．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10－80
C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2
D．以上说法都不正确
解析：选C　K1的表达式应为K1＝，A错误；常温下，水分解产生O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反应，因此其平衡常数的数值应为K2的倒数，数值为5×10－82，B错误；由于三个反应都处在常温下，根据K值的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，C正确。
4．(2014·济南高三质检)可逆反应：2SO2＋O2
2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数，Qc为浓度商)(　　)
A．Qc不变，K变大，O2转化率增大
B．Qc不变，K变大，SO2转化率减小
C．Qc变小，K不变，O2转化率减小
D．Qc增大，K不变，SO2转化率增大
解析：选C　当可逆反应2SO2＋O2
2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右进行，但O2转化率减小，浓度商Qc变小，K不变。
5．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和 2 mol B进行如下反应：3A(g)＋2B(g)
4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，则下列说法正确的是(　　)
A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝
B．此时，B的平衡转化率是40%
C．增大该体系的压强，化学平衡常数增大
D．增加B，B的平衡转化率增大
解析：选B　化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物质C是固体，A错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的B的物质的量是1.6 mol×＝0.8 mol，所以B的转化率为×100%＝40%，B正确；平衡常数只与温度有关，增大压强时平衡常数不变，C错误；增加B后平衡右移，A的转化率增大，而B的转化率减小，D错误。
6．反应Fe(s)＋CO2(g)
FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是 (　　)
A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小
B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝
C．该反应的正反应是吸热反应
D．增大CO2浓度，平衡常数增大
解析：选C　A项，升温，正、逆反应速率均增大，错误；B项，该化学平衡常数表达式为，错误；C项，升温，平衡常数增大，表明平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，正确；D项，增大反应物浓度，平衡常数不变，错误。
7．加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5(g)
N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)
N2O(g)＋O2(g)。在容积为 2 L 的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则t ℃时反应①的平衡常数为(　　)
A．10.7　　　B．8.5　　　C．9.6　　　D．10.2
解析：选B　　　N2O5
N2O3＋O2
起始/mol         8        0    0
平衡/mol         8－x     x    x
　　　　　      N2O3
N2O＋O2
起始/mol         x        0    0
平衡/mol        x－y      y    y
，则，
所以K(①)＝＝＝8.5，B正确。
8．(2014·盐城模拟)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)
HCHO(g)＋H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示(已知反应在1 L的密闭容器中进行)。下列有关说法正确的是(　　)


A．脱氢反应的ΔH＜0
B．600 K时，Y点甲醇的v逆＜v正
C．从Y点到Z点可通过增大压强
D．在t1 K时，该反应的平衡常数为8.1
解析：选D　由曲线可知，温度升高，甲醇的平衡转化率增大，所以反应正向进行，正反应为吸热反应，ΔH＜0，A错误；600 K时，Y点表示的甲醇平衡转化率偏高，反应逆向进行，v正＜v逆， B错误；从Y点到Z点，若增大压强，平衡正向进行，反应吸热，温度降低，C错误；t1 K时，反应的甲醇的平衡转化率为0.9，平衡常数为K＝＝8.1，D正确。
9．(2013·杭州模拟)在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)
Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表所示：
温度/℃
25
80
230

平衡常数
5×104
2
1.9×10－5



下列说法正确的是(　　)
A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B．25 ℃时反应Ni(CO)4(g)
Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为0.5
C．在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均0.5 mol/L，则此时v正>v逆
D．80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L
解析：选D　升高温度，平衡常数减小，说明正反应是放热反应，A错误；25 ℃时，Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数为5×104，则其逆反应的平衡常数为2×10－5，B错误；在80 ℃时测得某时刻Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol/L，Qc＝8>2，则此时v逆>v正，C错误；80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，根据平衡常数K＝＝2，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L，D正确。
10．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)
4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。T1温度下的部分实验数据如表所示：
t/s
0
500
1 000
1 500

c(N2O5)/(mol/L)
5.00
3.52
2.50
2.50

下列说法不正确的是(　　)
A．500 s内N2O5分解速率为2.96×10－3 mol/(L·s)
B．T1温度下的平衡常数为K1＝125,1 000 s时N2O5转化率为50%
C．其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol/L，则T1<T2
D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1>K3，则T1>T3
解析：选C　v(N2O5)＝＝2.96×10－3 mol/(L·s)，A正确；1 000 s后N2O5的浓度不再发生变化，即达到了化学平衡，列出三种量如下：
　　　　　 　2N2O5(g)
4NO2(g)＋O2(g)
起始浓度(mol/L)  5.00  0  0
平衡浓度(mol/L)  2.50  5.00  1.25
则K＝＝＝125，
α(N2O5)＝×100%＝50%，B正确；T2温度下的N2O5浓度大于 T1温度下的浓度，则改变温度使平衡逆向移动了，逆向是放热反应，则降低温度平衡向放热反应方向移动，即T2<T1，C错误；对于吸热反应来说，T越高，K越大，若K1>K3，则T1>T3，D正确。
二、非选择题
11．活性炭可用于处理大气污染物NO。在1 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)，生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得平衡时各物质的物质的量如表所示：


(1)请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式：______________________________。
(2)上述反应在 T1 ℃时的平衡常数为K1，在 T2 ℃时的 平衡常数为K2。
①计算K1＝____________________。
②根据上述信息判断，T1和T2的关系是________。
a．T1>T2  b．T1<T2  c．无法比较
(3)在T1  ℃下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是________(填序号)。
a．增大c(NO)　　　　　　　b．增大压强
c．升高温度               d．移去部分F
解析：(1)由T1   ℃、T2   ℃时，活性炭、NO物质的量变化与E、F物质的量变化关系可知化学计量数之比为1∶2∶1∶1，由此写出化学方程式。(2)①T1  ℃时，NO的平衡浓度为0.04 mol/L，而CO2、N2的平衡浓度均为0.03 mol/L，则K1＝＝(注意：活性炭为固体)。②由于无法判断反应的热效应，故无法判断T1和T2的关系。(3)该反应为气体分子数不变的反应，增大c(NO)或增大压强均不能改变NO的转化率，因此选择ab。
答案：(1)C＋2NO
N2＋CO2　(2)①　②c　(3)ab
12．高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为
Fe2O3(s)＋3CO(g)
2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝a kJ/mol。
(1)已知：①Fe2O3(s)＋3C(石墨，s)===2Fe(s)＋3CO(g)ΔH1＝＋489.0 kJ/mol，
②C(石墨，s)＋CO2(g)===2CO(g)
ΔH2＝＋172.5 kJ/mol，
则a＝________。
(2)冶炼铁的反应的平衡常数表达式为K＝________，温度升高后，K值______(填“增大”、“不变”或“减小”)。2-1-c-n-j-y
(3)在T ℃时，该反应的平衡常数K＝64，在2 L恒容密闭容器甲和乙中，分别按如表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

Fe2O3
CO
Fe
CO2

甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0

乙/mol
1.0
2.0
1.0
1.0

①甲容器中CO的平衡转化率为________。
②下列说法正确的是________(填字母)。
a．若容器内气体密度恒定，表示反应达到平衡状态
b．甲容器中CO的平衡转化率大于乙容器中的
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d．增加Fe2O3的量可以提高CO的转化率
解析：(1)根据盖斯定律，由①－②×3得Fe2O3(s)＋3CO(g)
2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝(489.0－172.5×3)kJ/mol＝－28.5 kJ/mol，故a＝－28.5。(2)固体物质不能写入平衡常数表达式中，故K＝。由于该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数将减小。(3)①设平衡时，反应用去x mol CO，则平衡时CO、CO2的物质的量分别为(1－x)mol、        (1＋x)mol。因化学方程式中两气体物质的化学计量数相等，所以可将物质的量直接代入平衡常数表达式中，得＝64，解得x＝0.6，则CO的平衡转化率为60%，平衡时CO的浓度为0.2 mol/L。②由于该反应有固体参加和生成，故只要平衡发生移动，气体的质量就会发生变化，密度也就改变，所以当气体密度恒定时，反应一定达到平衡状态，a正确；模仿上题的方法，可求得乙容器中平衡时CO的转化率为70%，浓度为0.3 mol/L，故b错误、c正确；Fe2O3是固体，增加它的量对平衡无影响，故d错误。
答案：(1)－28.5　(2)　减小
(3)①60%　②ac
13．(2014·湖北模拟)已知：
①溶液中CrO显黄色，Cr2O显橙红色；
②PbCrO4难溶于水，也难溶于强酸；
③H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)　ΔH＝－a kJ/mol；
④3Cl2(g)＋2Cr3＋(aq)＋16OH－(aq)===2CrO(aq)＋6Cl－(aq)＋8H2O(l)　ΔH＝－b kJ/mol；
⑤2CrO(aq)＋H＋(aq)
Cr2O(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－c kJ/mol，平衡常数K＝9.5×104。(a、b、c均大于0)
对上述反应③，取50 mL溶液进行试验，部分测定数据如表：
时间(s)
0
0.01
0.02
0.03
0.04

n(CrO)/mol
0.01
8.0×10－4
5.4×10－4
5.4×10－4


n(Cr2O)/mol
0

4.73×10－3

4.75×10－3

试回答下列问题：
(1)0.02 s到0.03 s之间用Cr2O表示该反应的平均反应速率为__________。
(2)下列说法正确的是(　　)
A．0.03 s时v正(CrO)＝2v逆(Cr2O)
B．溶液pH值不变说明该反应已达平衡状态
C．溶液中c(CrO)∶c(Cr2O)＝2∶1时该反应已达平衡状态
D．反应放热2.5×10－3c kJ时CrO的转化率为50%
E．升温该反应平衡常数变大
F．0.04 s时加入足量的Pb(NO3)2 可使溶液由橙色变为黄色
(3)0.03 s时溶液的pH＝__________。
(4)已知酸性条件下Cr2O将Cl－氧化为Cl2，本身被还原为Cr3＋为放热反应，试写出该反应的热化学方程式：____________________________________________________。
解析：0.03 s时n(Cr2O)＝×(0.01 mol－5.0×10－4 mol)＝4.75×10－3 mol，已经达到平衡状态。21cnjy.com
(1)0.02 s到0.03 s之间用Cr2O表示该反应的平均反应速率为(4.75×10－3 mol－4.73×10－3 mol)÷0.05 L÷0.01 s ＝4×10－2 mol/(L·s)。(2)A项，0.03 s时反应达到平衡状态，v正(CrO)＝2v逆(Cr2O)，正确；B项，溶液pH值不变说明该反应已达平衡状态，正确；C项，溶液中c(CrO)∶c(Cr2O)＝2∶1时该反应不一定达到平衡状态，错误；D项，反应放热2.5×   10－3 c kJ时，消耗5×103 mol CrO，转化率为50%，正确；E项，该反应为放热反应，升温，平衡常数变小，错误；F项，0.04 s时加入足量的Pb(NO3)2 ，c(CrO)降低溶液不会由橙色变为黄色，错误。(3)0.03 s时，＝9.5×104，c(H＋)＝0.1 mol/L，pH＝1。(4)③×16－④－⑤得Cr2O ＋6Cl－＋14H＋===3Cl2＋2Cr3＋＋7H2O　ΔH＝(c＋b－16a)kJ/mol。
答案：(1)4×10－2 mol/(L·s)　(2)ABD　(3)1　
(4)Cr2O ＋6Cl－＋14H＋===3Cl2＋2Cr3＋＋7H2O　
ΔH＝(c＋b－16a)kJ/mol。
14．甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)，反应过程中的能量变化如图所示。　　21*cnjy*com


(1)CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)　ΔH________0(填“<”、“＝”或“>”)。
(2)在一定条件下，上述反应在一密闭容器中达到平衡。该反应平衡常数的表达式为________________________________________________________________________；
结合该表达式分析，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的压强，平衡________(填字母)。
A．向正反应方向移动
B．向逆反应方向移动
C．不移动
(3)如图表示该反应在某一时间段中反应速率与时间的关系(t2、t4、t5时刻改变的条件都只有一个，且各不相同)。各阶段对应的平衡常数如图表所示：
t1～t2
t3～t4
t4～t5
t6～t7

K1
K2
K3
K4



由此可判断各平衡常数之间的大小关系为________(用“>”、“<”或“＝”连接)。
解析：(1)由题图可知，生成物的能量低于反应物，所以反应为放热反应。(2)在一密闭容器中，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的压强，因为H2浓度不变，根据表达式知体系内其他组分浓度也不变，正逆反应速率也不会变化，故平衡不移动。(3)分析图像：t2时刻改变条件后，v正、v逆都增大，且v逆>v正，平衡逆向移动(向吸热方向移动)，综合影响化学反应速率和化学平衡的主要因素可知：t2时刻所改变的条件是升高温度，由平衡常数的表达式可知，平衡逆向移动，平衡常数变小，故K1>K2；t4时刻改变条件，正逆反应速率都增大，但平衡不移动，故t4时刻所改变的条件是使用催化剂，平衡常数不变，K3＝K2；t5时刻改变条件，正逆反应速率都减小，且v逆>v正，平衡逆向移动，分析知：改变的条件是降低压强，因平衡常数是温度的函数，温度不变，平衡常数不变化，故K4＝K3，综合知：K1>K2＝K3＝K4。
答案：(1)<　(2)K＝　C
(3)K1>K2＝K3＝K4


1．某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)
C(g)＋D(g)，5 min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(　　)版权所有
A．a＝3              B．a＝2
C．B的转化率为40%  D．B的转化率为60%
解析：选C　温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a＝1，A、B错误；设达到平衡时，B的转化量为x mol，则A、B、C、D的平衡量分别为(2－x) mol、(3－x) mol、x mol、x mol，设容器体积为1 L，则平衡常数K＝1＝，解得x＝1.2，B的转化率＝1.2÷3×100%＝40%，所以C正确，D错误。
2．一定温度下 ，在容积为2 L的密闭容器中发生反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，部分数据如表所示(表中t2>t1)。
反应时间
(min)
n(CO)
(mol)
n(H2O)
(mol)
n(CO2)
(mol)
n(H2)
(mol)

0
1.20
0.60
0
0

t1
0.80




t2

0.20



下列说法正确的是(　　)
A．反应在t1 min内的反应速率为v(H2)＝ mol/(L·min)
B．平衡时CO的转化率为66.67%
C．该温度下反应的平衡常数为1
D．其他条件不变，若起始时n(CO)＝0.60 mol，n(H2O)＝1.20 mol，则平衡时n(CO2)＝0.20 mol21教育网
解析：选C　根据化学方程式可知在t1 min内生成0.40 mol H2，因此在t1 min内的反应速率为v(H2)＝＝ mol/(L·min)，A错误；根据化学方程式可知t1、t2时刻均有n(CO)＝0.80 mol，n(H2O)＝0.20 mol，n(CO2)＝n(H2)＝0.40 mol，故表格中t1、t2时的数据均为平衡时的物质的量。据此可求出CO的平衡转化率为×100%＝33.33%，B错误；由于该反应是一个气体体积不变的反应，将平衡时的物质的量代入平衡常数表达式，可计算出反应的平衡常数为1，C正确；根据平衡常数值可计算出D选项中平衡时n(CO2)＝0.40 mol，D错误。www-2-1-cnjy-com
3.


用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)　ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．温度：T1>T2>T3
B．正反应速率：v(a)>v(c)　v(b)>v(d)
C．平衡常数：K(a)>K(c)　K(b)＝K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)<M(c)　M(b)>M(d)
解析：选C　A项，因为ΔH<0，温度越高，CO的转化率越小，所以T3>T2>T1，错误；B项，由于T3>T1，所以 v(c)>v(a)，由于p(b)>p(d)，所以v(b)>v(d)，错误；C项，平衡常数只受温度影响，由于ΔH<0，温度越高，平衡常数越小，正确；D项，升温，平衡左移，M减小，M(a)>M(c)，加压，平衡右移，M增大，M(b)>M(d)，错误。【出处：21教育名师】
4．700 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)反应过程中测定的部分数据如表所示(表中t2>t1)：
反应时间/min
n(CO)/mol
n(H2O)/mol

0
1.20
0.60

t1
0.80


t2

0.20

下列说法正确的是(　　)
A．反应在t1 min 内的平均速率为v(H2)＝ mol/(L·min)
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)＝0.40 mol【来源：21·世纪·教育·网】
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O 的体积分数减小21教育名师原创作品
D．温度升高至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
解析：选B　A项，t1时CO减少0.40 mol，则H2增加0.40 mol，用H2表示的平均反应速率为＝mol/(L·min)，故错误；C项，通入H2O(g)，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，H2O的体积分数比原来增大，故错误；D项，由表格中数据可知，从t1到t2，H2O(g)已不再改变，表明已达到平衡状态，则700 ℃时的平衡常数K＝＝1，升温到800 ℃，平衡常数变为0.64，则表明化学平衡逆向移动，正反应是放热反应，故错误。
5．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%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　)
　 　 　 　　　 　 　 　　　 　 　 　　

A．5%  B．10%  C．15%  D．20%
解析：选C　N2　＋　3H2
2NH3
起始/mol    2        8       0
转化/mol    2/3       2      4/3
平衡/mol    4/3       6      4/3
平衡时氮气的体积分数为×100%≈15%。
6．在一定温度下，将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：
CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。
(1)该反应的化学平衡常数表达式K＝________。
(2)已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K1＝0.5，则该温度下反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝________，反应CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K3＝________。
(3)已知在1 000 ℃时，该反应的平衡常数K4＝1.0，则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)在1 000 ℃下，某时刻CO2的物质的量为2 mol，则此时v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。
解析：(1)根据化学平衡常数的概念K＝。
(2)K2＝＝＝＝2，
K3＝＝K1＝＝。
(3)由于升高温度，该反应的平衡常数增大，故该反应为吸热反应。
(4)            CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)
起始/mol：　　　3　　　2　　　 　0　　　0
变化/mol:       1       1         1      1
某时刻/mol:     2       1         1      1
所以c(CO)＝0.5 mol/L，c(H2O)＝0.5 mol/L
c(CO2)＝1 mol/L，c(H2)＝0.5 mol/L
故＝<K1 000 ℃＝1.0
反应应向正反应方向进行，所以v正>v逆。
答案：(1)　(2)2　　(3)吸热　(4)>
7．甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H2在一定条件下，发生如下反应制得：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题：


(1)从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)＝________，CO的转化率为________。
(2)该反应的平衡常数表达式为______________________，温度升高，平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则加入各物质后该反应向________(填“正”或“逆”)反应方向移动，理由是_________________________________________。
解析：(1)根据图a可知，反应开始到达到平衡的过程中CO的浓度变化为0.75 mol/L，所以CO的反应速率为v(CO)＝0.75 mol/L÷10 min＝0.075 mol/(L·min)，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，v(H2)＝2v(CO)＝2×0.075 mol/(L·min)＝0.15 mol/(L·min)，CO的转化率为×100%＝75%。
(2)该反应的平衡常数表达式为K＝。根据图b可知，反应物的能量比生成物的能量高，所以正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小。
(3)因为反应物和生成物都是气体，反应过程中质量不变，气体的密度ρ＝m/V。密度增大，说明容器的体积减小，因为反应在恒压的条件下进行，容器体积减小，说明反应后气体的物质的量减少，因为正反应方向气体体积减小，所以平衡向正反应方向移动。
答案：(1)0.15 mol/(L·min)　75%
(2)K＝　减小
(3)正　反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，气体密度增大，即气体体积减小，平衡向正反应方向移动
8．(2011·浙江高考节选)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定。
将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)
2NH3(g)＋CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据如表所示：
温度/℃
平衡总压强/kPa
平衡气体总浓度(mol/L)

15.0
5.7
2.4×10－3

20.0
8.3
3.4×10－3

25.0
12.0
4.8×10－3

30.0
17.1
6.8×10－3

35.0
24.0
9.4×10－3

(1)根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数：______________________________。【版权所有：21教育】
(2)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将________(填“增加”、“减少”或“不变”)。
解析：(1)根据K＝c2(NH3)·c(CO2)＝2×≈1.6×10－8。
(2)由NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)正反应气体分子数增加，增大压强平衡向逆反应方向移动。
答案：(1)K＝c2(NH3)·c(CO2)＝2·＝×(4.8×10－3)3≈1.6×10－8　(2)增加
9．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。
反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O
对于反应A，如图是4种投料比[n(HCl)∶n(O2)分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。


(1)曲线b对应的投料比是________。
(2)当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是________。
(3)投料比为2∶1、温度为400 ℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是________。
解析：(1)相同温度下，投料比越大，HCl的平衡转化率越小；则曲线a、b、c、d对应的投料比分别为6∶1、4∶1、2∶1、1∶1。(2)相同投料比时，温度越低，氯化氢的平衡转化率越高；HCl的平衡转化率相同时，投料比越高，对应的反应温度越低。(3)氯化氢与氧气物质的量之比为2∶1、温度为400 ℃时，氯化氢的平衡转化率为80%。
4HCl(g)＋O2(g)
2H2O(g)＋2Cl2(g)
n(初始)/mol  2        1         0       0
n(转化)/mol  1.6      0.4       0.8      0.8
n(平衡)/mol  0.4      0.6       0.8      0.8
×100%＝30.8%。
答案：(1)4∶1　(2)投料比越高，对应的反应温度越低
(3)30.8%


章末回扣练习(七)——化学反应速率和化学平衡
一、判断正误
1．活化分子的碰撞都是有效碰撞。 (×)
2．同一反应，在相同时间间隔内，用不同物质表示的反应速率，其数值和意义都不一定相同。(×)
3．5 mol/(L·s)的反应速率一定比1 mol/(L·s)的反应速率大。(×)
4．一个放热反应，放出热量的多少与反应速率成正比。(×)
5．对于某可逆反应，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差。(√)
6．决定化学反应速率的内在因素是反应物本身的性质。(√)
7．固体和纯液体的浓度是固定的，增加固体或纯液体的用量，反应速率保持不变。(√)
8．增大反应物浓度，化学反应速率一定加快。(×)
9．在恒温条件下，增大压强，化学反应速率一定加快。(×)
10．在一定条件下，增加反应物的量，化学反应速率一定加快。(×)
11．其他条件不变，温度越高，反应速率越快。(√)
12．正反应为吸热反应的可逆反应达到平衡时，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动。(×)www.21-cn-jy.com
13．正反应速率越大，反应物的转化率越大。 (×)
14．可逆反应达到平衡，反应就不再进行。(×)
15．对于2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志。(×)2·1·c·n·j·y
16．对于C(s)＋CO2(g)
2CO(g)反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均能作为达到化学平衡状态的标志。(√)21*cnjy*com
17．对于2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)和I2(g)＋H2(g)2HI(g)反应，在恒温恒容条件下，当压强保持不变时，均能说明上述反应达到化学平衡状态。(×)
18．正反应速率增大，平衡向正反应方向移动。(×)
19．在一定条件下，平衡向正反应方向移动，正反应速率变大。(×)
20．对于C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)反应，在一定条件下达到平衡，增加或减少C(s)的量平衡不移动。(√)
21．对于I2(g)＋H2(g)
2HI(g)反应，加入催化剂或增大压强均能缩短达到平衡所用时间，但HI的百分含量保持不变。(√)
22．在恒容条件下，有两个平衡体系：A(g)
2B(g)；2A(g)
B(g)，都增加A的量，A的转化率都变小。(×)
23．由温度或压强改变引起的平衡正向移动，反应物的转化率一定增大。(√)
24．平衡向正反应方向移动，反应物的转化率都增大。(×)
25．对于N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)　ΔH<0，平衡后，改变条件，判断下列说法是否正确。【来源：21cnj*y.co*m】
(1)保持体积不变，充入N2，平衡向正反应方向移动，其转化率增大。(×)
(2)保持体积不变，充入NH3，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数减小。(×)
(3)保持温度不变，压缩体积，平衡向正反应方向移动，N2、H2的转化率均增大，其体积分数均减小，NH3的体积分数增大，N2、H2的浓度增大，NH3的浓度减小。(×)
26．对于C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)反应，其平衡常数K＝。(×)
27．H2(g)＋I2(g)
2HI(g)平衡常数为K1，HI(g)
H2(g)＋I2(g)平衡常数为K2，则K1·K2＝1。(×)
28．化学平衡常数越大，说明正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物的转化率越大；化学平衡常数越小，说明正反应进行的程度越小，即该反应进行得就越不完全，转化率就越小。(√)21·cn·jy·com
29．化学平衡常数只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关；温度越高，化学平衡常数越大。(×)
30．K＝，温度升高，K增大，则CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)　ΔH>0。(×)
二、简答题
1．反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？
答案：没有影响。催化剂只改变化学反应的速率和途径，不改变化学反应的始态和终态的能量，而反应热只与反应体系的始态和终态有关，与途径无关，因此催化剂对反应热没有影响。
2．压强改变，反应速率是否一定改变？
答案：不一定。①对于固体和纯液体的物质，压强对其体积的影响很小，固体和纯液体的浓度可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响；②一定温度下，对于有气体物质参与的化学反应，若保持反应容器体积不变，充入与反应无关的气体，体系压强增大，但原有气体物质的浓度不变，化学反应速率不变。
3．固体或纯液体的浓度是一个常数，因此在任何情况下都不会影响化学反应速率。这种说法是否正确？为什么？
答案：不正确。固体或纯液体的浓度是一个常数，因此改变固体或纯液体的量不会影响化学反应速率。但是对于固体而言，其颗粒的大小影响反应物接触面积的大小，也就会影响单位时间内发生有效碰撞的次数，因而影响化学反应速率，颗粒越小，接触面积越大，反应速率越快。
4．在用Zn和稀H2SO4反应制取H2的实验中，当加入少量CuSO4溶液时，生成H2的速率会大大提高，但当加入CuSO4溶液超过一定量时，生成H2的速率反而会下降，请分析H2生成速率下降的原因是什么？
答案：当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn和稀H2SO4溶液的接触面积而使反应速率下降。
5．25 ℃时，合成氨反应的热化学方程式为N2＋3H2
2NH3　ΔH＝－92.4 kJ/mol，在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4 kJ，为什么？
答案：该反应是可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3，所以反应放出的热量总是小于92.4 kJ。
6．对于反应FeCl3＋3KSCN
Fe(SCN)3＋3KCl，在一定条件下达到平衡，当加入KCl固体时，平衡是否发生移动？为什么？
答案：平衡不移动。该反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－
Fe(SCN)3，K＋、Cl－实质没有参与反应，所以加入KCl(s)，平衡不移动。
7．对于反应A(g)
2B(g)＋C(g)，当减小压强时，平衡向正反应方向移动，因此物质B的浓度增大，这种说法是否正确？为什么？
答案：不正确。温度不变，减小压强时，平衡向正反应方向移动，在生成物B的物质的量增加的同时，反应混合物的总体积也增大了，并且反应混合物体积增大的倍数要大于B的物质的量增大的倍数，结果是物质B的浓度减小。
8．某反应在某一条件下正向能自发进行，则在该条件下其逆反应能否自发进行？
答案：不能。反应的正向与逆向的焓变与熵变都互为相反数，根据反应方向的复合判据ΔG＝ΔH－TΔS可知，反应在某一条件下正向能自发进行，则在该条件下其逆反应不能自发进行。
9．ΔH＜0、ΔS＞0的化学反应在所有温度下反应都能自发进行吗？
答案：能。ΔH＜0、ΔS＞0的化学反应，所有温度下的(ΔH－TΔS)一定小于0，反应能自发进行。
10．合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
ΔH＝－92.2 kJ/mol　ΔS＝－198.2 J/(mol·K)。请你根据正反应的焓变和熵变分析298 K下合成氨反应能否自发进行？21·世纪*教育网
答案：能。ΔH－TΔS＝－92.2 kJ/mol－298 K×(－198.2)×10－3 kJ/(mol·K)＝－33.1 364 kJ/mol<0，反应在298 K时可以自发向正反应方向进行。