化学微一轮复习学案：第25讲化学平衡常数化学反应进行方向 Word版含答案

第25讲化学平衡常数化学反应进行方向

考纲要求

1.理解化学平衡常数的含义并能进行简单计算。

2.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。

3.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反

应的焓变和熵变判断化学方向的方向。

考点一化学平衡常数及其应用

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＋nB pC＋qD，在一定温度下达到平衡时：K＝

c p(C)·c q(D)

c m(A)·c n(B)

。

3．意义

平衡常数表明在一定条件下反应进行的程度。K越大，表示反应进行的程度越大。

4．影响因素

K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。

(1)对于放热反应：升高温度，K值减小；反之K值增大。

(2)对于吸热反应：升高温度，K值增大；反之K值减小。

5．化学平衡常数的应用

(1)判断、比较可逆反应进行的程度：K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度

越大。

(2)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向：对于可逆反应：mA(g)＋

nB(0)pC(g)＋qD(g)，若浓度商Q c＝

c p(C)·c q(D)

c m(A)·c n(B)

，则

??

?

??Qcv逆，

Qc＝K反应处于化学平衡状态，v正＝v逆，

Q c>K反应向逆反应方向进行，v正

(3)判断可逆反应的热效应

升高温度K值增大→正反应为吸热反应K值减小→正反应为放热反应降低温度

K值增大→正反应为放热反应K值减小→正反应为吸热反应

(4)计算反应物的转化率

利用平衡常数可计算出平衡时某些反应物的浓度，结合其初始浓度可以计算其转化率：α(A)

＝c(A)始－c(A)平

c(A)始

×100%。

【多维思考】

1．对于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) K1

2NH3(g)N2(g)＋3H2(g) K2

试分别写出平衡常数表达式，并判断其关系。

提示：K1＝

c2(NH3)

c(N2)·c3(H2)

、K2＝

c3(H2)·c(N2)

c2(NH3)

、K1＝

1

K2

2．对于一个可逆反应，化学计量数扩大或缩小，化学平衡常数表达式是否改变？是什么关

系？转化率是否相同？试举例说明。

提示：对于一个可逆反应，化学计量数不一样，化学平衡常数表达式也不一样，但对应物质的转化率相同。例如：

(1)aA(g)＋bB(g)cC(g)，K1＝

cc(C)

ca(A)·cb(B)

；

(2)naA(g)＋nbB(g)ncC(g)，K2＝cnc(C)

cna(A)·cnb(B)

；

则K2＝Kn1＝K1＝n

K2。

1．化学平衡常数的理解

(1)与化学方程式书写形式的关系

对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即：K正＝1

K逆

。若方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。

(2)与反应热的关系

一般情况下：

(3)与物质状态的关系

由于固体或纯液体浓度视为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。

①稀溶液中进行的反应，如有水参加反应，由于水的浓度视为常数而不必出现在表达

式中；

②非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中。如： CH 3COOH(l)＋CH 3CH 2OH(l)CH 2COOCH 2CH 3(l)＋H 2O(l)

K ＝

c (CH 3COOCH 2CH 3)·c (H 2O )

c (CH 3COOH )·c (CH 3CH 2OH )

2．化学平衡常数的应用

(1)判断、比较可逆反应进行的程度

一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应： K 值 正反应进行的程度

平衡时生成物浓度

平衡时反应物的浓度

反应物转化率 越大 越大

越大

越小

越高

越小

越小 越小 越大 越低

(2)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡，若不平衡时向何方向进行。 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，若浓度商Qc ＝c p

(C )·c q

(D )

c m (A )·c n

(B )

，则将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。

(3)判断可逆反应的反应热

升高温度，若K 值增大，则正反应为吸热反应；若K 值减小，则正反应为放热反应。 (4)利用一定温度下一个可逆反应的平衡常数，求平衡时某组分的浓度或反应物的转化率。(见教材例题) 3．相关计算 (1)步骤

①写出有关化学平衡的方程式。

②确定各物质的起始量、转化量、平衡量。

③根据已知条件建立等式关系进行解答。

(2)模式(“三段式”)

如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。

mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

起始(mol/L) a b 0 0

变化(mol/L) mx nx px qx

平衡(mol/L) a－mx b－nx px qx

K＝

(px)p·(qx)q (a－mx)m·(b－nx)n

(3)说明

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化学计量数之比。

③转化率＝反应物转化的物质的量浓度

反应物起始的物质的量浓度

×100%。

考向一平衡常数的含义

1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：

2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g) K1

2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) K2

则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________(用K1、K2表示)。

解析：K1＝c(ClNO)

c2(NO2)

，K2＝

c2(ClNO)

c2(NO)·c(Cl2)

，

K＝c(Cl2)·c2(NO)

c4(NO2)

，所以K＝

K21

K2

。

答案：K21 K2

2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：

t/℃700 800 830 1 000 1 200

K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 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________(填“吸热”或“放热”)反应。

(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。

(4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数

K________(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。

(5)830 ℃时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡________(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。

答案：(1)c(CO)·c(H2O)

c(CO2)·c(H2)

(2)吸热(3)700 (4)等于(5)不

考向二化学平衡常数的应用

3．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

化学反应

平衡常

数

温度/℃

5

00

80

①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) K1

2

.5 0.15

②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) K2

1

.0 2.50

③3H2(g)＋CO2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g)

K3

123312表示。

(2)反应③的ΔH________(填“>”或“<”)0。

答案：(1)K1·K2(2)<

4．在一个体积为 2 L的真空密闭容器中加入0.5 mol CaCO3，发生反应CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如下图所示，图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线，B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题：

(1)该反应正反应为________(填“吸”或“放”)热反应，温度为T5℃时，该反应耗时40 s 达到平衡，则T5℃时，该反应的平衡常数数值为________。

(2)如果该反应的平衡常数K值变大，该反应________(选填字母)。

a．一定向逆反应方向移动

b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

c．一定向正反应方向移动

d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

(3)请说明随温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因：

______________________________________________________。

(4)保持温度、体积不变，充入CO2气体，则CaCO3的质量________，CaO的质量________，CO2的浓度________(填“增大”，“减小”或“不变”)。

(5)在T5℃下，维持温度和容器体积不变，向上述平衡体系中再充入0.5 mol N2，则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为________g。

答案：(1)吸0.2 (2)bc (3)随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短(4)增大减小不变(5)10

考向三平衡常数与转化率的关系

5．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：

CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1

反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是 ( ) A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应

B．通入CO后，正反应速率逐渐增大

C．反应前H2S物质的量为7 mol

D．CO的平衡转化率为80%

解析：A项，升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应吸热，正反应放热，错误；B项，通入CO气体瞬间正反应速率增大，达到最大值，向正反应方向建立新的平衡，正反应速率开始减小，错误；C项，设反应前H2S的物质的量为n mol，容器的容积为1 L，

则

CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1 n(始)

/mol

10 n 0 0

n(转)

/mol

2 2 2 2

n(平)

/mol

8 n－2 2 2

因为该反应是反应前后气体体积不变的反应，所以有K＝2×2

8×(n－2)

＝0.1，解得n＝7，正确；D项，根据上述计算可知CO的转化率为20%，错误。

答案：C

6．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)若反应温度升高，M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)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＝________。

(4)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________。

答案：(1)25% (2)增大(3)6 (4)41%

考向四速率常数与平衡常数的关系

7．(2016·高考海南卷)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 s－1，k(逆)＝0.002 s－1，该温度下反应的平衡常数值K1＝________；该反应的活化能E a(正)小于E a(逆)，则ΔH________(填“小于”、“等于”或“大于”)0。

(2)t 2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)，平衡常数值K 2＝________；温度t 1________t 2(填“小于”、“等于”或“大于”)，判断理由是_______________________________________________________。

答案：(1)3 小于

(2)B 7

3

小于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动

8．无色气体N 2O 4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N 2O 4与NO 2转换的热化学方程式为N 2O 4(g)

2NO 2(g) ΔH＝＋24.4 kJ·mol －l

。

上述反应中正反应速率v 正＝k 正·p(N 2O 4)，逆反应速率v 逆＝k 逆·p 2

(NO 2)，其中k 正、k 逆为速率常数，则Kp 为________(以k 正、k 逆表示)。若将一定量N 2O 4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K 、压强100 kPa)，已知条件下k 正＝4.8×104

s －1

，当N 2O 4分解10%时，v 正＝________kPa·s

－1

。

解析：上述反应中，正反应速率v 正＝k 正·p(N 2O 4)，逆反应速率v 逆＝k 逆·p 2

(NO 2)，其中k

正

、k 逆为速率常数，平衡时，v 正＝v 逆，k 正·p(N 2O 4)＝k 逆·p 2

(NO 2)，K p 为k 正k 逆

。若将一定量N 2O 4投

入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K 、压强100 kPa)，已知该条件下k 正＝4.8×104

s －1

，当N 2O 4分解10%时，v 正＝4.8×104 s －1×100 kPa×0.91.1

＝3.9×106 kPa·s －1

。

答案：(1)

k 正k 逆

3.9×106

考向五 压强平衡常数的相关计算

9．汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy 、NO 、CO 、SO 2

及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持。请回答下列问题：

活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO ，在1 L 恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO 和2.030 mol 固体活性炭，生成A 、B 两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：

活性炭/mol

NO/mol

A/mol

B/mol

p/MP

200 ℃ 2.000 0.040 0

0.030

0.030 0 3.93

335 ℃ 2.005 0.050 0

0.025

0.025 0 p

根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：__________________________________________________________

________________________________________________________。

判断p________(用“>”、“<”或“＝”填空)3.93 Pa。计算反应体系在200 ℃时的平衡常数K p＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。

解析：1 L恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，从不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强数据可以看出：Δn(C)∶Δn(NO)∶Δn(A)∶Δn(B)＝1∶2∶1∶1，所以可以推断出生成的A、B两种气体为N2

和CO2，反应的化学方程式为C＋2NO N2＋CO2。该反应的平衡常数K p＝p(N2)·p(CO2)

p2(NO)

，

200 ℃时的平衡常数，容器的体积为1 L，平衡分压之比等于平衡浓度之比，带入表中数据计算

得K p＝9 16

。

答案：C＋2NO N2＋CO2> 9 16

【方法技巧】

K p含义：在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代浓度，计算的平衡常教叫压强平衡常数。单位与表达式有关。

计算技巧：第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)；第四步，根据平

衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，压强平衡常数表达式为

K p＝

p2(NH3)

p(N2)·p3(H2)

。

考点二化学平衡图象的分析

化学平衡图象题的解题模型

【感悟测评】

1．可逆反应aA(s)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH＝Q kJ· mol－1，反应过程中，当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量与温度(T)、压强(p)的关系如图所示，据图分析，以下说法正确的是( )

A．T1>T2，ΔH>0 B.T10

C．p1>p2，a＋b＝c＋d D.p1

答案：D

2．有一反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，如图中的曲线

是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c 三点，如图所示，则下列描述正确的是( )

A．该反应是放热反应

B．b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化

C．T1温度下a点表示若想达到平衡，可以采取增大压强的方法

D．c点可表示v(正)＜v(逆)

答案：B

化学平衡图象题的解题思路

考向一恒压线与恒温线

1．(2018·云南玉溪一中期中)如图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反应的影响：L(s)＋G(g)2R(g) ΔH>0。在图中y轴是指( )

A．平衡混合气中R的质量分数

B．G的转化率

C．平衡混合气中G的体积分数

D．L的转化率

解析：A项，升温，平衡正向移动，R的质量分数增大，与图象不符；B项，升温，平衡正向移动，G的转化率增大，与图象不符；C项，升温，平衡正向移动，混合气中G的体积分数减小；增大压强，平衡逆向移动，G的体积分数增大，与图象一致；D项，温度升高，平衡正向移动，L的转化率增大，与图象不符。

答案：C

2．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下温度变化的曲线(如图所示)。

(1)比较p1、p2的大小关系：_____________________________。

(2)随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________________________________________________。

解析：(1)该反应的正反应为气体物质的量减小的反应，其他条件不变时，增大压强，平衡向正反应方向移动，NO的平衡转化率增大，故p1

升高，NO的转化率降低，因此随着温度的升高，该反应的平衡常数减小。

答案：(1)p1

【技法归纳】速率平衡图象的五看

(1)一看面(纵、横坐标的意义)。

(2)二看线(线的走向和变化趋势)。

(3)三看点(起点、拐点、终点)。

(4)四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线)。

(5)五看量的变化(如浓度变化、温度变化)。

考向二含量(或转化率)—时间图象

3．(2018·河北衡水中学调研)可逆反应mA(g)＋nB(g)xC(g) 在不同温度及压强(p1和p2)条件下反应物A的转化率的变化情况如图所示。下列判断正确的是( )

A．正反应吸热，m＋n＞x B.正反应吸热，m＋n

C．正反应放热，m＋n＜x D.正反应放热，m＋n＞x

解析：根据图象，随着温度的升高A的转化率减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应；从第一个图象看出在p1下先达平衡，得p1＞p2，还可得到压强大时A的转化率大，说明加压平衡正向移动，m＋n＞x。

答案：D

4．已知反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某温度下，将2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是( )

A．由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.3 mol·L－1

B．由图甲推断，A点对应温度下的平衡常数为80

C．达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图象可以用图乙表示

D．压强为0.50 MPa时，不同温度下SO2的平衡转化率与温度关系如图丙，则T2>T1

解析：由题图甲计算可得B点SO2的平衡浓度为0.03 mol·L－1，A点对应温度下的平衡常数为800，A、B均不正确；达到平衡后，缩小容器体积，v(正)、v(逆)均增大，平衡正向移动，v′(正)>v′(逆)，故C正确；D项，题图丙中T1先达到平衡，T1>T2。

答案：C

【题后悟道】速率平衡图象题解题技巧

(1)先拐先平：在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。

(2)定一议二：当图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线，通常是垂线或平行线。

(3)三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。

考向三速率、平衡综合图象

5．(2018·肇庆模拟)下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象，其中图象和实验结论表达均正确的是( )

A．a是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图象，正反应ΔH<0

B．b是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图象，A是使用催化剂时的曲线

C．c是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图象，压强p1>p2

D．d是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图象

解析：根据图象a，升高温度，平衡正向移动，正反应ΔH>0，A错误；b图象中，使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，B正确；c图象中，此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化率，且由于不断加入B，A的转化率增大，C错误；d图象中，反应实质是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，K＋和Cl－不参加化学反应，KCl浓度增大不影响化学平衡，D错误。

答案：B

6．将I2溶于KI溶液中，

能配制成浓度较大的碘水，主要是发生了反应：I2(aq)＋I－(aq)I－3(aq)。该平衡体系中，I－3的物质的量浓度与温度(T)的关系如图所示(曲线上的任何一点都代表平衡状态)。下列说法正确的是( )

A．反应速率v M>v P

B．平衡常数：K N

C．M、N两点相比，M点的c(I－)大

D．Q点时，v正>v逆

解析：P点温度高，反应速率比M点大，A不正确；随温度升高，c(I－3)减小，平衡左移，K 值减小，K N>K P，B不正确；M点c(I－3)大，则c(I－)小，C不正确；在T1温度时，Q点c(I－3)小于其平衡M点的c(I－3)，故Q点v(正)>v(逆)，D正确。

答案：D

【题后悟道】速率、平衡特殊图象的理解

(1)对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，将一定量的反应物A、B放入密闭容器中反应，在不同温度下，

经相同时间，A%或C%随温度变化的图象，M点前，表示化学反应从反应物开始，则v(正)>v(逆)；M点为平衡点，M点后为平衡受温度的影响情况，正反应是放热反应。

(2)对于可逆反应mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，L 线上所有的点都是平衡点。

左上方(E 点)A%大于此压强时平衡体系中的A%，所以，E 点时v(正)>v(逆)；同理可分析右下方(F 点)，v(正)

考点三 化学反应进行的方向

1．自发过程

(1)含义：不用借助于外力就可以自动进行的过程。

(2)特点：?

??

??

高能状态→低能状态

熵(S )小→熵(S )大

化学反应方向的判据

【多维思考】

能量降低，混乱度增加的反应一定能发生吗？

提示：不一定。过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过

程发生的速率。

【感悟测评】

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)放热过程均可以自发进行，吸热过程均不能自发进行。( )

(2)CaCO 3=====高温

CaO ＋CO 2↑是一个熵增的过程。( ) (3)焓变是影响反应是否具有自发性的唯一因素。( ) (4)ΔH<0、ΔS>0时，反应一定能自发进行。( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√

判断反应进行方向的复合判据

考向 焓变与熵变的综合判断

1．下列反应中，熵显著增加的反应是 ( ) A ．CO(g)＋2H 2(g)===CH 3OH(g) B ．CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑ C ．C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) D ．2Hg(l)＋O 2(g)===2HgO(s) 答案：B

2．下列反应在任何温度下均能自发进行的是( ) A ．2N 2(g)＋O 2(g)===2N 2O(g) ΔH ＝＋163 kJ·mol －1

B ．Ag(s)＋12Cl 2(g)===AgCl(s) ΔH ＝－127 kJ·mol －1

C ．HgO(s)===Hg(l)＋12O 2(g) ΔH ＝＋91 kJ·mol －1

D ．H 2O 2(l)===12

O 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－98 kJ·mol －1

解析：当ΔH<0，ΔS>0，反应在任何温度下均有ΔH－TΔS<0，故反应自发进行。A 、C 项中的ΔH>0，不符合要求；B 项中的ΔS<0，不符合要求；D 项中的ΔH<0，ΔS>0，符合要求。

答案：D

3．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以用于制造器皿。已知在0 ℃、100 kPa条件下，白锡转化为灰锡的ΔH＝－2.18 kJ·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1。现把由白锡制成的器皿在0 ℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用 ( ) A．会 B.不会

C．不能确定 D.升高温度才会

解析：在0 ℃、100 kPa条件下，白锡转化为灰锡的ΔG＝ΔH－TΔS＝－2.18 kJ·mol－1－273 K×(－6.61×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－0.375 kJ·mol－1<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。

答案：A

1．(2017·高考天津卷)常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)＋

4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。

第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；

第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。

下列判断正确的是( )

A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大

B．第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选50 ℃

C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低

D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO)

解析：A.平衡常数只与温度有关，与浓度无关，A错误；B.50 ℃时，Ni(CO)4以气态存在，有利于分离，从而促使平衡正向移动，B正确；C.230 ℃时，Ni(CO)4分解的平衡常数为5×104，可知分解率较高，C错误；D.平衡时，4v生成[Ni(CO)4]＝v生成(CO)，D错误。故选B。

答案：B

2．(2017·高考江苏卷)(多选)温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应： 2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) (正反应吸热)。实验测得：v正＝v(NO2)消耗＝k正c2(NO2 )，v逆＝ v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )

容器编号

物质的起始浓度(mol·L－1)

物质的平

衡浓度(mol·L－

1)

c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2)

Ⅰ0.6 0 0 0.2 Ⅱ0.3 0.5 0.2

Ⅲ 0 0.5 0.35

A.达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为 4∶5 B ．达平衡时，容器Ⅱ中

c (O 2)

c (NO 2)

比容器Ⅰ中的大 C ．达平衡时，容器Ⅲ中NO 的体积分数小于50% D ．当温度改变为T 2时，若k 正＝k 逆，则T 2>T 1 解析：由容器Ⅰ中反应2NO 2

2NO ＋O 2

起始量(mol/L) 0.6 0 0 变化量(mol/L) 0.4 0.4 0.2 平衡量(mol/L) 0.2 0.4 0.2

可以求出平衡常数K ＝0.42

×0.2

0.22

＝0.8，平衡时气体的总物质的量为0.8 mol ，其中NO 占0.4 mol ，所以NO 的体积分数为50%，c (O 2)

c (NO 2)

＝1。在平衡状态下，v 正＝v(NO 2)逆＝v 逆＝v(NO)

正

，所以

k 正c 2

(NO 2)＝k 逆c 2

(NO)·c(O 2)，进一步求出

k 正

k 逆

＝K ＝0.8。 A ．显然容器Ⅱ的起始投料与容器Ⅰ的平衡量相比，增大了反应物浓度，平衡将向正反应方向移动，所以容器Ⅱ在平衡时气体的总物质的量一定小于1 mol ，故两容器的压强之比一定大于4∶5，A 错误；B.若容器Ⅱ在某时刻，

c (O 2)

c (NO 2)

＝1， 由反应 2NO 22NO ＋ O 2

起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2 变化量(mol/L) 2x 2x x

平衡量(mol/L) 0.3－2x 0.5＋2x 0.2＋x

因为，c (O 2)c (NO 2)＝0.2＋x 0.3－2x ＝1，解之得x ＝130，求出此时浓度商Q c ＝????17302×7

30???

?7302

＝289

210＞K ，所以

容器Ⅱ达到平衡时，

c (O 2)

c (NO 2)

一定小于1，B 错误；C.若容器Ⅲ在某时刻，NO 的体积分数为50%， 由反应 2NO 2

2NO ＋O 2

起始量(mol/L) 0 0.5 0.35 变化量(mol/L) 2x 2x x 平衡量(mol/L) 2x 0.5－2x 0.35－x

由0.5－2x ＝2x ＋0.35－x ，解之得，x ＝0.05，求出此时浓度商Qc ＝0.42

×0.3

0.1

2

＝4.8＞K ，