2019年高考化学一轮专题复习讲义：化学反应速率与化学平衡

化学反应速率与化学平衡
一、化学反应速率及其影响因素
【知识整合】
1.化学反应速率
(1)概念: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)表达式:v=错误！未找到引用源。

常用单位:mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1。

(3)速率大小判断方法:对同一个反应,用不同物质表示时,数值可能不同,比较的方法是将其换算为同一种物质再进行比较,同时,还要注意其单位是否统一,若单位不统一,要先将单位统一,否则可能会得出错误结论。

①对反应物来说,Δc=c(始)-c(终);对生成物来说,Δ
c=c(终)-c(始)。

②表示化学反应速率时,要注明具体物质。

同一反应中,用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。

各物质的化学反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数(系数)之比。

例如反
应:mA(g)+nB(g)pC(g),其速率比为v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p。

③固体和纯液体的浓度视为常数,因此表示化学反应速率时一般不用
固体或纯液体来表示。

2.外界条件对反应速率的影响
(其他条件不变,改变一个条件)
浓度增大反应物的浓度,反应速率增大,反之减小。

压强对于有气体参加的反应,增大压强(反应混合物的浓度增大),反应速率加快,反之减慢。

温度升高温度,反应速率加快,反之减慢。

催化剂使用催化剂,能改变化学反应速率,且正逆反应速率的改变程度相同。

其他因素反应物间的接触面积、光照、放射线辐射、超声波等。

(1)当升高温度或增大压强时,正、逆反应速率都增大,但增大程度不同,取决于反应的热效应和方程式的化学计量数。

(2)当降低温度或减小压强时,正、逆反应速率都降低,但降低程度不
同。

(3)温度对吸热方向反应速率影响程度大;压强对体积减小方向反应速率影响程度大。

3.利用有效碰撞理论理解外界条件对化学反应速率的影响
【规律方法】
关于化学反应速率的两个问题
(1)灵活应用“反应速率之比=化学计量数(系数)之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比”这一公式求算化学反应速率,确定物质的化学计量数(系数)、书写化学方程式。

(2)准确理解外界条件对化学反应速率的影响
①固体、纯液体的浓度视为定值,不因其量的增减而影响反应速率,但因表面积(接触面)的变化而改变反应速率。

如将硫铁矿粉碎是为了增大接触面,加快反应速率。

②改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。

在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因,这种改变对反应体系的浓度产生何种影响。

对于气体体系,有以下几种情况:
恒温时:增大压强体积缩小气体物质浓度增大反应速率加快恒容时:a.充入气体反应物浓度增大总压增大反应速率加快b.充入“惰气”总压增大(分压不变)各反应物浓度不变反应速率不变
恒压时:充入“惰气”体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢
【典例1】在容积不变的密闭容器中存在如下反
应:2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )
A.图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响
C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
解析:图Ⅰ中t0时刻的v(正)、v(逆)都高于原平衡化学反应速率且
v(正)>v(逆),应是增大体系的压强所致,A项错;图Ⅱ中图像显示
v(正)=v(逆)都高于原平衡体系,而体系中通入氦气,并未改变各组分的浓度,故不影响v(正)、v(逆),B项错;催化剂只能改变化学反应速率,对化学平衡无影响,因而加入催化剂后,甲、乙能达到同一平衡状态,C项错;图Ⅲ中乙比甲到达平衡所需时间短,其他条件不变时,T(乙)>T(甲),且此反应的ΔH<0,温度[由T(乙)→T(甲)]降低,α(SO2)降低,符合曲线变化,D项正确。

答案:D。

二、化学平衡及其影响因素
【知识整合】
1.化学平衡状态的特征
化学平衡状态的特征概括为:逆、等、动、定、变,即:
(1)在反应达到化学平衡状态时,各组分的浓度及质量分数、体积分数均保持不变,但不一定相等,也不一定符合化学计量数之比。

(2)化学平衡状态是建立在一定条件(浓度、温度、压强等)之上的。

当外界条件改变时,化学平衡可能被破坏,也可能不被破坏。

“惰性气体”对化学平衡的影响
(1)恒温恒容时
充入“惰性气体”体系总压强增大,但各反应成分分压不变,即各反应成分的浓度不变,化学反应速率不变。

平衡不移动。

(2)恒温恒压时
充入“惰性气体”容器容积增大各反应成分浓度降低反应速率减小。

平衡向气体体积增大的方向移动。

(3)当充入与反应无关的其他气体时,其作用与“惰性气体”相同。

【规律方法】
1.化学平衡计算——“三段法”
有关化学平衡的计算问题,可按下列步骤建立模式,确定关系进行计算。

如可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),假定反应物A、B的起始加入量分别为a mol、b mol,达到平衡时,设A物质转化的物质的量为mx mol。

(1)模式: mA(g)+ nB(g) pC(g)+qD(g)
起始量/mol a b 0 0
变化量/mol mx nx px qx
平衡量/mol a-mx b-nx px qx
对于反应物:n(平)=n(始)-n(变)
对于生成物:n(平)=n(始)+n(变)
(2)基本步骤
①确定反应物或生成物的起始加入量;
②确定反应过程的变化量;
③确定平衡量。

(3)在起始量、变化量和平衡量中,变化量之比与化学计量数(系数)之比相等,可列比例式求解。

2.化学平衡状态的判断
根据与化学反应有关的某个变量(如正逆反应速率,反应体系的温度、压强、混合气体的密度、颜色等)不再变化了,可以判断某个反应达到了化学平衡状态。

【典例2】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0。

4 s 后反应达到平衡状态,此时测得C的浓度为0.6 mol·L-1。

下列说法中正确的是( )
A.当A、B、C物质的量浓度之比为2∶1∶2时,反应即达到平衡状态
B.4 s内用物质B表示的反应速率为0.075 mol·L-1·s-1
C.达平衡后若通入一定量氦气,A的转化率降低
D.达平衡后若升高温度,C的浓度将增大
解析:当反应混合物中各物质的浓度等于反应方程式的计量数之比时,只是反应过程中的一个特殊时刻,与是否建立平衡状态无必然联系,A
选项错;4 s内消耗c(B)=0.3 mol·L-1,则v(B)=0.075 mol·L-1·s-1,故B项正确;加入一定量氦气,虽压强增大,但各组分的浓度都不变,平衡不移动,A的转化率不变,故C错;平衡后,升温,平衡逆向移动,C的浓度减小,故D项错误。

答案:B。

三、化学平衡常数
【知识整合】
1.概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,用符号K表示。

2.表达式
对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下达到平衡时:K=错误！未找到引用源。

3.应用
(1)判断、比较可逆反应进行程度的大小
K值越大,反应进行的程度越大;
K值越小,反应进行的程度越小。

(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:
浓度商:Q=错误！未找到引用源。

Q错误！未找到引用源。

(3)判断可逆反应的反应热
若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;
若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。

【规律方法】
1.化学平衡常数的大小只与温度有关,与反应开始的方向(正反应开始、逆反应开始)、起始物质的配比无关。

2.当反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看做常数,而不写入K的表达式中。

如:密闭容器中发生反应:CaCO 3(s)CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2)。

3.平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。

同一个化学反应,化学方程式书写方式不同,平衡常数不同。

如:
H 2(g)+I2(g)2HI(g) K=错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

H 2(g)+错误！未找到引用源。

I2(g)HI(g) K'=错误！未找到引用源。

2HI(g)H 2(g)+I2(g) K″=错误！未找到引用源。

K=K'2K=错误！未找到引用源。

对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数。

【典例3】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。

(2)该反应为反应(填“吸热”“放热”)。

(3)能判断该反应是否已达到化学平衡状态的依据是。

a.容器中压强不变
b.混合气体中c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O)
d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合式子:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试
判断此时的温度为℃。

该温度时,可逆反应:CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),在该容器内各物
质的浓度变化如下:
计算:3 min时CO的浓度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)。

解题导引:①
②错误！未找到引用源。

→v正(H2O)=v逆(H2O)
解析:(1)根据化学平衡常数表达式定义可写出K=错误！未找到引用源。

(3)化学平衡状态的特征是正、逆反应速率相等,各组分的浓度保持不变,以此作为依据可判断反应是否达到平衡状态。

应注意的是不能用容器内的压强不变作为平衡与否的判断依据,因为有的反应若是反应前后气体体积不变的,则反应过程中容器的压强始终保持不变。

(4)根据c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),K=错误！未找到引用源。

=1.0,查表K=1.0时温度为850 ℃。

由第二个表可看出3 min时化学反应达到平衡状态
g) + H2(g) CO(g) +
CO
H2O(g)
始:0.200 mol/L 0.300 mol/L 0 0
变:c3 mol/L c3 mol/L c3 mol/L c3 mol/L
平:(0.200-c3)mol/L (0.300-c3)mol/L c3 mol/L c3 mol/L
错误！未找到引用源。

=1.0
解得c3=0.120
CO2的转化率为:错误！未找到引用源。

×100%=60%。

答案:(1)错误！未找到引用源。

(2)吸热
(3)b、c
(4)850 3 min达到平衡时CO、H2O的浓度为c3 mol·L-1,则CO2和H2的平衡浓度为(0.200-c3)mol/L和(0.300-c3)mol/L,代入平衡常数表达式则有:
错误！未找到引用源。

=1.0
解得c3=0.120
CO2的转化率:错误！未找到引用源。

×100%=60%
四、化学平衡图像
【知识整合】
1.物质的量浓度与时间图像
根据各物质浓度的变化趋势确定反应物、生成物,根据各物质浓度的变化量确定方程式的计量数。

由图像可知C浓度减小为反应物,A、B浓度增加是生成物。

浓度变化值比:Δc(C)∶Δc(A)∶Δc(B)=2∶2∶3
反应方程式为2C2A+3B
2.转化率或百分含量与时间、压强、温度图像
对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
个例分析:
由(1)可知,T1温度反应先达平衡,故T1>T2,升温,C%增大,ΔH>0。

由(2)可知,T2温度反应先达平衡,故T1<T2,升温,C%减小,ΔH<0。

由(3)可知,p1压强反应先达平衡,故p1>p2,加压,C%增大,m+n>p+q。

由(4)可知,p2压强反应先达平衡,故p1<p2,加压,C%减小,m+n<p+q。

由(5)可知,p1>p2,m+n=p+q或条件为加入了催化剂。

在(6)中,由(Ⅰ)、(Ⅱ)两线可知,p1<p2,m+n<p+q;由(Ⅱ)、(Ⅲ)两线可知,T1<T2,ΔH<0。

【典例4】某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图所示的变化规律(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量):
根据以上规律判断,下列结论正确的是( )
A.反应Ⅰ:ΔH>0,p2>p1
B.反应Ⅱ:ΔH>0,T1>T2
C.反应Ⅲ:ΔH>0,T2>T1;或ΔH<0,T2<T1
D.反应Ⅳ:ΔH<0,T2>T1
解题导引:
解析:反应Ⅰ,温度升高,A的转化率降低,说明化学平衡向逆反应方向移
动,则正反应为放热反应,ΔH<0;在温度一定时,增大压强,化学平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,即p2>p1,A不正确。

由题给反应Ⅱ的图示知T1>T2,温度升高,n(C)减少,平衡向逆反应方向移动,正反应放热,Δ
H<0,B错。

若反应Ⅲ为放热反应,C的体积分数减少时,平衡向逆反应方向移动,则T2<T1,反之若反应Ⅲ为吸热反应,C的体积分数减少,平衡向逆反应方向移动,则T2>T1,C正确。

同理,对于反应Ⅳ,若ΔH<0,则因A的转化率减小,所以T1>T2,D不正确。

答案:C。

化学平衡图像题目的分析方法
(1)分析反应特点:从题干信息中搞清楚反应是放热反应,还是吸热反应;气体物质的量是增大还是减小或是不变;注意反应中各物质的状态,
特别是固体或液体。

(2)弄清图像意义:明确图像中横纵坐标的意义,了解图像所表达的含义。

(3)找出关键点:看清起点、拐点、终点;曲线的变化趋势和变化量的大小,有时还要注意比较直线斜率的大小(横坐标为时间时代表了速率的快慢)先拐先平,拐点先出现的曲线表示先建立平衡,意味着反应速率快,代表是高温、高压、浓度大的条件。

(4)有多个因素影响同一量时,要先确定其他因素不变,分析其中一个
因素对该量的影响情况。

【易混辨析】
1.温度升高,可逆反应向吸热方向移动,所以吸热反应速率增大,而放热反应速率减小,这种说法对吗?
答案:这种说法不对。

温度升高,正、逆反应速率都增大,只是吸热反应方向速率增加较多,大于放热反应,导致平衡向吸热方向移动。

2.化学平衡向正反应方向移动,反应物的浓度一定减小,反应物转化率一定增大吗?
答案:造成平衡移动的因素有多种。

当由于温度所造成时,反应物转化率一定升高,反应物浓度降低;而当增大一种反应物的浓度时,平衡右移,该反应物浓度增大了,转化率反而降低了。

3.可逆的化学反应开始后随反应进行,化学反应速率一定会逐渐减小吗?
答案:不一定。

一方面恒温下正反应速率逐渐减小,而逆反应的反应速率随生成物浓度增大而逐渐增大;另一方面在绝热容器中,放热反应的正反应速率有时也会先增大而后减小(温度对速率影响超过浓度对速率的影响)。

4.温度升高,可逆反应的平衡常数K一定增大吗?
答案:不一定。

这要看化学反应的热效应。

若是放热反应,温度升高,平衡常数减小;温度降低,平衡常数增大;若是吸热反应,情况相反。

5.温度、压强、浓度三个条件任意一个条件变化都能引起平衡的移动吗?
答案:温度改变,平衡一定发生移动,但压强、浓度改变则不一定引起平衡移动;如对反应前后气体体积不变的反应,减小体积,体系压强增大,反应混合物中各组分浓度同程度增大,但平衡不移动。

(时间:30分钟)
1.已知反应A+3B2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 mol·L-1·s-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( )
A.0.5 mol·L-1·s-1
B.1 mol·L-1·s-1
C.3 mol·L-1·s-1
D.2 mol·L-1·s-1
解析:对于同一化学反应,用不同物质表达反应速率时,速率比等于其化学计量数之比,
v(C)=2v(A)=2 mol·L-1·s-1。

答案:D。

2.对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,下列研究目的和图示相符的是( )
解析:A中压强p1时反应速率快,表明p1压强大,高压利于正反应的进行,SO3体积分数大,图示不符;B中温度升高平衡左移,SO2的转化率降低,图示不符;C中增大反应物O2的浓度,正反应速率增大,平衡右移,图示正确;D中平衡常数只与温度有关,不随O2浓度的改变而变化,图示不符。

答案:C。

3.将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中,发生反应:H 2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)在不同温度下,该反应平衡状态部分数据见下表。

下列说法正确的是( )
A.若T2>T1,则该反应的ΔH<0
B.向容器中充入N2,H2NCOONH4质量增加
C.NH3体积分数不变时,说明该反应达到平衡
D.T1、T2时,H2NCOONH4转化的Δn(T2)=2Δn(T1)
解析:根据反应式可求得T1平衡时c(CO2)=错误！未找到引用源。

c(NH3)=0.05 mol·L-1,所以T2时反应向右进行程度更大,若T2>T1,升温平衡右移,说明正反应为吸热反应,ΔH>0,A项错;充入N2、NH3、CO2的浓度没有变化,平衡不移动,H2NCOONH4质量不变,B选项错;平衡体系中气体只有两种:NH3与CO2,且都是生成物,其体积比为恒定值,所以NH3体积分数与平衡状态无相关性,NH3体积分数不变时,不能说明反应达到平衡,C 选项错;根据前面描述,T2时c(CO2)是T1时c(CO2)的2倍,则分解的
H2NCOONH4,Δn(T2)=2Δn(T1),D选项正确。

答案:D。

本题考查了化学平衡状态的判断与平衡移动,D项涉及根据方程式的计算。

C选项具有较强的迷惑性,如果不能仔细审题、分析出化学反应中只有生成物是气体的特点,很容易因习惯思维而错选。

4汽车上的催化转化器可将尾气中的主要污染物转化成无毒物质,反应为:2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol-1,在某温度时,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
经分析,得出结论不正确的是( )
A.该反应转化较快,具有实际意义
B.催化转化器在冬季时对废气转化效率比夏季更高
C.2 s末的平均反应速率v(NO)=3.75×10-4 mol·L-1·s-1
D.在该温度下,反应的平衡常数K=500
解析:该反应反应速率较快,只用了4 s就建立了平衡,A选项正确;由于该反应是放热反应,冬季时气温较低,利于反应正向进行,B选项正确;2 s末的平均反应速率v(NO)=错误！未找到引用源。

=3.75×10-4 mol·L-1·s-1,C选项正确;
2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO2(g)
错误！未找到引用源。

10.0 36.0 0 0
错误！未找到引用源。

9.0 9.0 4.5 9.0
错误！未找到引用源。

1.00 27.0 4.5 9.0
平衡常数K=错误！未找到引用源。

=5 000,D选项错。

答案:D。

5. aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g) ΔH>0,反应5 min达到平衡时,X减
小n mol·L-1,用Y表示的反应速率为
0.6n mol·L-1·min-1。

若将体系压强增大,W的百分含量不发生变化,则下列描述正确的是( )
A.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
B.反应中各物质的化学计量数比a∶b∶c∶d可能为1∶3∶2∶2
C.增大X的浓度,平衡向正反应方向移动,X和Y的转化率都增大
D.增大压强和使用催化剂都不能改变该反应的速率和化学平衡状态解析:升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,A选项错;5 min内,Y 的浓度变化为0.6n mol·L-1·min-1×5 min=3n mol·L-1,a∶b=1∶3,增大体系压强,W的百分含量不发生变化,表明此反应是一个反应前后气体体积不变的反应,所以反应中各物质的化学计量数比a∶b∶c∶d有可能为1∶3∶2∶2,B选项正确;增大X的浓度,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大,X的转化率减小,C选项错;增大压强和使用催化剂虽然不能改变该反应的化学平衡状态,但却可以增大该反应的速率,D选项错。

答案:B。

6.某温度下气体反应达到化学平衡,平衡常数K=错误！未找到引用源。

恒容时,若温度适当降低,F的浓度增加。

下列说法中正确的是( )
A.增大c(A)、c(B),K增大
B.降低温度,正反应速率增大
C.该反应的焓变为负值
D.该反应的化学方程式为:2E(g)+F(g)A(g)+2B(g)
解析:平衡常数K只与温度有关,与其他因素无关,A错误;降低温度正、逆反应速率减小,B错误;温度降低,F的浓度增加,说明平衡逆向移动,正反应为吸热反应,ΔH>0,C错误;由平衡常数K的表达式可写出该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g),D正确。

答案:D。

7.一定条件下,向某密闭容器中加
入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反
应:Fe(s)+CO
2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0。

反应过
程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.该反应的平衡常数表达式为K=错误！未找到引用源。

B.升高温度后达新平衡时,错误！未找到引用源。

增大
C.3分钟时,CO和CO2的浓度相等,反应达到平衡状态
D.8分钟内CO的平均反应速率
v(CO)=0.062 5 mol·L-1·min-1
解析:反应方程式中Fe、FeO都是固体,平衡常数表达式中不出现,K=错误！未找到引用源。

,A项正确;正反应为吸热反应,升温平衡右移,错误！未找到引用源。

增大,B选项正确;3分钟时,c(CO)=c(CO2),但二者浓度继续发生变化,不是平衡状态,C选项错;8分钟内CO的平均反应速率v(CO)=错误！未找到引用源。

=错误！未找到引用源。

=0.062 5 mol·L-1·min-1,D项正确。

答案:C。

8在相同温度下,将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中,发生反应:3H 2+N22NH3。

错误！未找到引用源。

表示起始时
H2和N2的物质的量之比,且起始时H2和N2的物质的量之和相等。

下列图像表示正确的是( )
解析:H2在反应混合物中比例越高,其平衡转化率越低,另一种反应物平衡转化率越高,A、C选项错;由于气体总物质的量一定,则H2越多,混合气体总质量越小,B项错;容器体积相同,则混合气体密度也随H2含量升高而降低,D项正确。

答案:D。

图像是本考点常见题型,本题所考知识点也常用到:反应物浓度改变对平衡转化率的影响,B、D选项实际上都是考查H2含量多少对气体总质量的影响。

题中在设定气体总物质的量不变前提下,用错误！未找到引用源。

作横坐标表示H2在反应混合物中含量的变化,可体现出一个考生临场分析问题能否做到灵活多变的能力。

9.一定温度下,向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O 2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196 kJ·mol-1。

当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。

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、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)①SO2的转化率为;②达到平衡时反应放出的热
量;③此温度下该反应的平衡常数K= 。

(3)如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线,则:
①温度关系:T1T2(填“>”“<”或“=”,下同);
②平衡常数关系:K A K B,K A K D。

解析:(1)SO2、O2、SO3三者浓度比为2∶1∶2,与平衡状态无必然联系,不能作为建立平衡的标志,容器内气体压强随反应进行而变化,气体压强不变,则建立平衡;气体总质量不变,容器体积不变,混合气体密度也不变,不能作平衡状态标志;SO3的物质的量是随反应进行而发生变化的,当其不变时,表示反应已建立平衡;SO2的生成速率是v逆(SO2),SO3生成速率是v正(SO3),而v正(SO2)=v正(SO3),则有v逆(SO2)=v正(SO2),这是平衡建立的根本标志。

所以可作为平衡状态标志的是b、d、e。

g)+O2(g) 2SO3(g)
(2) 2SO
起始(mol)0.4 0.2 0
变化(mol)x x/2 x
平衡(mol)0.4-x 0.2-x/2 x
T、V恒定,气体的压强之比等于物质的量之比
错误！未找到引用源。

=错误！未找到引用源。

,
解得x=0.36(mol),
故SO2转化率为:错误！未找到引用源。

×100%=90%。

放出热量为:错误！未找到引用源。

kJ·mol-1×0.4 mol×90%=35.28 kJ
K=错误！未找到引用源。

=错误！未找到引用源。

=20 250。

(3)该反应是放热反应,温度升高平衡左移,SO2体积分数增大,所以T2>T1,平衡常数只与温度有关,温度不变,K值不变,则K A=K B,升温,平衡左移,K
值减小,K A>K D。

答案:(1)b、d、e
(2)①90% ②32.28 kJ ③20 250
(3)①< ②= >
10.以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。

(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。

反应为:
C(s)+H 2O(g)CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3 kJ·mol-1
①该反应在常温下自发进行(填“能”或“不能”);
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是(填字母)。

a.容器中的压强不变
b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
c.c(CO)=c(H2)
d.密闭容器的容积不再改变
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为
(取小数点后两位,下同)。

②该反应为(填“吸”或“放”)热反应,实验2条件下平衡常数K= 。

解析:(1)①由热化学方程式可知C与水蒸气的反应,ΔH>0,ΔS>0,由Δ
H-TΔS<0时反应自发进行知,此反应常温下不能自发进行。

②由于容积可变,压强恒定,所以压强不能作为平衡的判断依据;该反应前后气体体积改变,所以容积不变时,反应已达平衡;b项即为v(正)=v(逆),综合上述正确的是b、d。

(2)①v(CO2)=v(H2)=错误！未找到引用源。

=0.13 mol·L-1·min-1;②由反应前后体积不变知:2组若在650 ℃平衡时,n(H2)=0.8 mol;900 ℃平衡时 n(H2)=0.4 mol,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应。

答案:(1)①不能②b、d
(2)①0.13 mol·L-1·min-1②放0.17
1.)某恒定温度下,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(?)+2D(?),“?”代表状态不确定。

反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C,且反应的前后压强之比为5∶4,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=错误！未找到引用源。

B.此时B的平衡转化率是60%
C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D.增加C,B的平衡转化率不变
解析:温度不变,气体压强比等于物质的量之比,反应后气体物质的量错误！未找到引用源。

×6 mol=4.8 mol
3A(g)+2B(g)4C(?)+2D(?)。