2022屆化學(xué)復(fù)習(xí)專題化學(xué)反應(yīng)的方向與限度（新人教版）

1.了解化學(xué)反應(yīng)的方向與化學(xué)反應(yīng)的焓變和熵變之間的關(guān)系。2．掌握化學(xué)反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)。3．能夠利用化學(xué)反應(yīng)的焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。4．了解可逆反應(yīng)的定義。5．理解化學(xué)平衡的定義。第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向與限度1．自發(fā)過程是指在

一定的條件下，不借助光、電等外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過程。 例如：水由高處流向低處，熱由高溫物體傳向低溫物體都是自發(fā)過程。2．反應(yīng)焓變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的主要因素之一，大部分

反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，也有一部分

反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。溫度和壓強(qiáng)放熱吸熱3．熵是描述體系

的物理量，熵值越

，體系混亂度越大， 而同一物質(zhì)的熵與其聚集狀態(tài)有關(guān)，如對同一物質(zhì)來說，

。 常見的熵增大過程有：

、

、

以及氣體擴(kuò)散的過程都是熵增加過程，而在化學(xué)反應(yīng)中氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)也是熵增加的過程。實(shí)驗(yàn)證明，熵增加過程有利于自發(fā)進(jìn)行。4．判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)是

，

ΔH－T·ΔS

0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；

ΔH－T·ΔS

0，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；

ΔH－T·ΔS

0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。混亂度大S(g)>S(l)>S(s)固體的溶解水的汽化墨水的擴(kuò)散ΔH－T·ΔS<＝>【想一想】化學(xué)反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行就是能夠發(fā)生嗎？答：不一定，利用ΔH－T·ΔS這個(gè)判據(jù)指的是在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下反應(yīng)自動(dòng)發(fā)生的趨勢，即反應(yīng)發(fā)生的可能性，它并不能說明在該條件下，可能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生，因?yàn)榉磻?yīng)能否實(shí)際發(fā)生還涉及反應(yīng)速率問題。1．可逆反應(yīng)是指在

條件下，既能向

進(jìn)行同時(shí)又能 向

進(jìn)行的反應(yīng)，其特點(diǎn)是能

平衡，平衡時(shí)各物質(zhì)的濃 度不為

，反應(yīng)物

完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。2．化學(xué)平衡是指在一定條件下的可逆反應(yīng)，

與

相 等，反應(yīng)混合物中各組分的

保持不變的狀態(tài)。相同正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向零不可能正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率濃度達(dá)到3．化學(xué)平衡的特征是動(dòng)、等、

、

?；瘜W(xué)平衡是

平衡，達(dá)到 平衡時(shí)

，各組分的濃度(或百分含量)保持

， 條件改變引起

，平衡移動(dòng)。4．化學(xué)平衡常數(shù)是指：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物

與反應(yīng)物

的 比值是一個(gè)常數(shù)，用符號(hào)

表示。 對于反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，表達(dá)式為：K＝定變動(dòng)態(tài)v正＝v逆不變v正≠v逆濃度計(jì)量數(shù)次方的乘積濃度計(jì)量數(shù)次方的乘積K平衡常數(shù)的應(yīng)用和注意事項(xiàng)有：①K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

，正反應(yīng)進(jìn)行的程度

。②利用濃度商與K判斷平衡移動(dòng)方向。③平衡常數(shù)只與

有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。④

和

的濃度通常看作常數(shù)“1”，不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中。⑤化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會(huì)改變。越大越高溫度固體純液體【想一想】在一定條件下的可逆反應(yīng)，為什么說達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的利用率最高，而不可能達(dá)到100%呢？答：由于可逆反應(yīng)是在相同條件下既能正向進(jìn)行，同時(shí)又能逆向進(jìn)行的反應(yīng)，所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不可能達(dá)到100%，只要達(dá)到平衡，平衡混合物中各組分濃度就保持不變，所以達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)物的利用率就最高。

【例1】對于化學(xué)反應(yīng)方向的確定不僅與焓變(ΔH)有關(guān)，也與溫度(T)、熵變

(ΔS)有關(guān)，實(shí)驗(yàn)證明，化學(xué)反應(yīng)的方向應(yīng)由ΔH－TΔS確定，若ΔH－

TΔS<0則自發(fā)進(jìn)行，否則不能自發(fā)進(jìn)行。下列說法中，正確的是(

) A．在溫度、壓力一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向

B．溫度、壓力一定時(shí)，放熱的熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行

C．反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素

D．固體的溶解過程只與焓變有關(guān)解析：ΔH－TΔS<0時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，所以焓變和熵變是一定溫度下化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的復(fù)合判據(jù)，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C不正確；放熱反應(yīng)的焓變小于零，熵增加反應(yīng)熵變大于零，都對ΔH－TΔS<0做出貢獻(xiàn)。顯然，放熱的熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行，所以選項(xiàng)B正確；固體的溶解過程，體系的混亂度增大，它是熵增加的過程，所以選項(xiàng)D不正確。答案：AB1．自發(fā)過程是不借助外力就能自動(dòng)進(jìn)行的過程，但并不是沒有任何條件的，而是必須在一定溫度和壓強(qiáng)的前提下不借助外力。例如，H2在O2中燃燒是自發(fā)過程，但需要點(diǎn)燃這個(gè)條件才能引發(fā)反應(yīng)。2．并非所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱的。

(1)有不少吸熱反應(yīng)在室溫下也能自發(fā)進(jìn)行。 例如：2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(g)|2NH3↑＋CaCl2＋2H2O；(2)也有一些吸熱反應(yīng)在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，但在高溫下，能自發(fā)進(jìn)行，如CaCO3CaO＋CO2↑。(3)ΔH－TΔS只能應(yīng)用于溫度、壓強(qiáng)一定的條件下的化學(xué)反應(yīng)的判據(jù)。(4)過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會(huì)發(fā)生和過程發(fā)生時(shí)的反應(yīng)速率。1．下列關(guān)于判斷變化過程的方向的說法正確的是(

) A．所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

B．高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)

C．ΔH－TΔS<0，反應(yīng)可能會(huì)自發(fā)進(jìn)行

D．同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵相同解析：有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行。如2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是吸熱反應(yīng)，又是熵增加的反應(yīng)，所以A不正確；高溫高壓使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，要向體系中輸入能量，是非自發(fā)的反應(yīng)，所以B不正確；同一物質(zhì)：氣態(tài)時(shí)的熵最大，固態(tài)時(shí)熵最小，所以D不正確。答案：C2．夏天，雞因沒有汗腺只能依賴“喘息”調(diào)節(jié)體溫。雞過度地呼出CO2，使下列平衡向左移動(dòng)，導(dǎo)致蛋殼變薄，使農(nóng)場主和超市經(jīng)營者遭受經(jīng)濟(jì)損失。

CO2(g)CO2(aq)，CO2(aq)＋H2O(l)H2CO3(aq) H2CO3(aq)H＋(aq)＋(aq) (aq)H＋(aq)＋(aq) Ca2＋(aq)＋(aq)CaCO3(s)(蛋殼)

澳大利亞科學(xué)研究者發(fā)現(xiàn)，夏季給雞適當(dāng)喂食下列某種飲料會(huì)使蛋殼變厚，這種飲料是(

) A．淡鹽水 B．黃酒 C．蔗糖 D．澄清石灰水解析：平衡向生成碳酸鈣的方向移動(dòng)，蛋殼就會(huì)變厚。適當(dāng)喂石灰水，一方面可以增加鈣離子的濃度，另一方面可以調(diào)節(jié)pH，使平衡向著生成碳酸鈣的方向移動(dòng)。答案：D3.下列關(guān)于自發(fā)反應(yīng)的敘述中，正確的是(

) A．自發(fā)反應(yīng)是無需外界幫助就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)

B．在自然界中不需要任何條件就能進(jìn)行的自發(fā)反應(yīng)是不存在的

C．在通常狀況下，冰能自行融化，所以它是自發(fā)反應(yīng)

D．所有能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng)解析：自發(fā)是有條件的，通常所說的自發(fā)反應(yīng)是指在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)；如物質(zhì)的燃燒是自發(fā)反應(yīng)，但需要點(diǎn)燃等條件，所以A是錯(cuò)誤的，B是正確的；自發(fā)反應(yīng)討論的是化學(xué)反應(yīng)，像冰融化等能自發(fā)進(jìn)行，但不是本單元討論的自發(fā)反應(yīng)；能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，說明在反應(yīng)發(fā)生的條件下，該反應(yīng)是自發(fā)的，但在其他條件下卻不一定是自發(fā)的，如在高溫下，石灰石能自發(fā)分解，生成二氧化碳和生石灰，但在常溫下該反應(yīng)就不是自發(fā)反應(yīng)。答案：B【例2】在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(

) ①混合氣體的壓強(qiáng)②混合氣體的密度③B的物質(zhì)的量濃度④混合氣體總物質(zhì)的量⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量⑥v(C)與v(D)的比值⑦混合氣體總質(zhì)量⑧混合氣體總體積

A．①②③④⑤⑥⑦⑧

B．①③④⑤

C．①②③④⑤⑦

D．①③④⑤⑧解析：②由于是定容容器，反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，故反應(yīng)中氣體的密度保持不變，故不能作為判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)，同理⑧不正確；⑥反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式中的計(jì)量數(shù)之比，故不論是否達(dá)到平衡，它們的速率比值總是計(jì)量數(shù)之比，故不正確；⑦由于反應(yīng)物生成物全部是氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒，不論是否達(dá)到平衡，氣體總質(zhì)量保持不變，故不正確；綜上所述，選項(xiàng)B符合題意。答案：B1．化學(xué)平衡研究的對象：封閉體系的可逆反應(yīng)。只有可逆反應(yīng)才有可能存在化學(xué)平衡狀態(tài)。2．“v(正)＝v(逆)”，是化學(xué)平衡狀態(tài)微觀本質(zhì)，其含義可簡單地理解為：對反應(yīng)物或生成物中同一物質(zhì)而言，其生成速率等于消耗速率。“反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變”是平衡狀態(tài)的宏觀表現(xiàn)，是v(正)＝v(逆)的必然結(jié)果。3．平衡狀態(tài)直接決定了在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度大小，也是可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度的結(jié)果。4．從化學(xué)平衡的特征判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，要特別注意外界條件的限制及反應(yīng)本身的特點(diǎn)，如“恒溫、恒容”、“體積可變”、“體積不變”、“全是氣體參加”等。5.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志舉例反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡狀態(tài)混合物體系中各成分的量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定是各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定是各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定是總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量、總濃度一定不一定正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA，同時(shí)生成mmolA，即v正＝v逆是在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB，同時(shí)消耗了pmolC，則v正＝v逆是vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆不一定在單位時(shí)間內(nèi)生成nmolB，同時(shí)消耗qmolD，v正不一定等于v逆不一定壓強(qiáng)(恒容時(shí))若m＋n≠p＋q，總壓強(qiáng)一定(其他條件不變)是若m＋n＝p＋q，總壓強(qiáng)一定(其他條件不變)不一定混合氣體相對平均分子質(zhì)量()一定，m＋n≠p＋q是一定，m＋n＝p＋q不一定溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定(其他條件不變)是體系的密度(ρ)密度一定不一定顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變平衡4．一定條件下，在恒容密閉容器中，能表示反應(yīng)X(g)＋2Y(g)2Z(g)

一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(

) ①X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1∶2∶2

②X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化③容器中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化④單位時(shí)間內(nèi)生成nmolZ，同時(shí)生成2nmolY A．①②

B．①④

C．②③

D．③④解析：根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念可知，可逆反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，對于反應(yīng)前后氣體總體積不等的反應(yīng)，其壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，各組分的濃度不再變化，但它們的物質(zhì)的量之比不一定等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。答案：C5．下列方法可以證明H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，已達(dá)平衡狀態(tài)的是______。 ①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)，生成nmolHI ②一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂 ③百分含量w(HI)＝w(I2) ④反應(yīng)速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI) ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1 ⑥溫度和體積一定時(shí)，生成物濃度不再變化⑦溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化⑧條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化⑨溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化⑩溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化討論：在上述⑥～⑩的說法中能說明2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。解析：(1)對于反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不等的可逆反應(yīng)，可從化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)鍵斷裂、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、轉(zhuǎn)化率、顏色、溫度、相對原子質(zhì)量、壓強(qiáng)、密度等來判斷。(2)對于反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)相等的可逆反應(yīng)，可從化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)鍵斷裂、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、轉(zhuǎn)化率、顏色、溫度等來判斷。(此時(shí)相對分子質(zhì)量、壓強(qiáng)、密度不能用來判斷)。答案：②⑥⑨

⑥⑦⑧⑨⑩6．在一定溫度、一定體積的密閉容器中，對于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

的反應(yīng)，達(dá)到平衡的標(biāo)志是__________。

A．生成氨的速率與NH3的分解速率相等

B．?dāng)嚅_一個(gè)N≡N鍵的同時(shí)有6個(gè)N—H鍵生成

C．N2、H2、NH3百分含量不再變化

D．總壓強(qiáng)不變

E．N2、H2、NH3分子數(shù)之比為1∶3∶2的狀態(tài)F．N2、H2、NH3的濃度相等G．N2、H2不再起反應(yīng)H．v(N2)＝v(H2)I．混合氣體的密度不變J．混合氣體的平均式量不變解析：判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，要從兩個(gè)方面來考慮，①v正＝v逆≠0，②混合物各成分濃度不變。只要符合其一，則達(dá)平衡狀態(tài)，B選項(xiàng)只知正反應(yīng)速率，不知逆反應(yīng)速率，無法判斷是否平衡，E、F也無法判斷是否平衡，因分子數(shù)之比為1∶3∶2及濃度相等，不能說明各成分濃度不變。G選項(xiàng)違背了平衡的特征，H選項(xiàng)正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率都滿足這種關(guān)系，不能說明v正＝v逆。I選項(xiàng)氣體總質(zhì)量不變，若體積不變時(shí)密度始終不變，不能說明是否達(dá)到了平衡狀態(tài)。A選項(xiàng)體現(xiàn)了v正＝v逆≠0，C、D、J體現(xiàn)了混合物各成分濃度不變。因此正確選項(xiàng)為A、C、D、J。答案：ACDJ【例3】已知某產(chǎn)品工業(yè)合成的基本反應(yīng)為A(g)＋B(g)2C(g)。在某溫度時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)是64。如果反應(yīng)開始時(shí)，A(g)與B(g)的濃度都是0.050mol·L－1，計(jì)算A在此反應(yīng)條件下的平衡轉(zhuǎn)化率。 解析：已知A的起始濃度欲求其平衡轉(zhuǎn)化率，需要知道A的轉(zhuǎn)化濃度，如果假設(shè)一個(gè)轉(zhuǎn)化濃度x，則可以根據(jù)給定的化學(xué)方程式從A(g)與B(g)的起始濃度求出各物質(zhì)的平衡濃度，然后根據(jù)題目給出的平衡常數(shù)列方程進(jìn)行求解。設(shè)A的轉(zhuǎn)化濃度為xmol·L－1，則：

A(g)＋B(g)2C(g)初始濃度/mol·L－10.0500.0500轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1

x

x2x平衡濃度/mol·L－10.050－x0.050－x2xK＝ ＝64.求解方程，舍去不合理的x值，則x＝0.040.α(A)＝ ×100%＝80%.答案：80%1．化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用

(1)化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。它能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度。一個(gè)反應(yīng)的K值越大，說明平衡時(shí)生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。可以說，化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個(gè)反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。 (2)可以利用平衡常數(shù)的值作標(biāo)準(zhǔn)，判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時(shí)向何方進(jìn)行建立平衡。如：對于可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)

＋qD(g)，在一定溫度的任意時(shí)刻，反應(yīng)物與生成物的濃度有如下關(guān)系：

Qc＝ ，Qc叫該反應(yīng)的濃度商。2．利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)

若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)； 若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。7．一定溫度下，在一個(gè)容積為1L的密閉容器中，充入1molH2(g)和1molI2(g)，發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，經(jīng)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，生成的HI(g)占?xì)怏w體積的50%，在該溫度下，在另一個(gè)容積為2L的密閉容器中充入1molHI(g)發(fā)生反應(yīng)HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)，則下列判斷正確的是(

)A．后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為1B．后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.5C．后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，H2的平衡濃度為0.25mol·L－1D．后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，HI(g)的平衡濃度為0.5mol·L－1解析：同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)與方程式的書寫方式有關(guān)。答案：B8．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)

＋H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表： 回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝__________。

(2)該反應(yīng)為__________反應(yīng)(選填“吸熱”、“放熱”)。

(3)能判斷該反應(yīng)是否已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是___________________。t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6a．容器中壓強(qiáng)不變 b．混合氣體中c(CO)不變c．v正(H2)＝v逆(H2O) d．c(CO2)＝c(CO)(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為________℃。解析：根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義和影響因素可以作出正確判斷。答案：(1)

(2)吸熱(3)bc

(4)830【例4】(2008·全國理綜Ⅱ，13)在相同溫度和壓強(qiáng)下，對反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)進(jìn)行甲、乙、丙、丁四組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表：CO2H2COH2O甲amolamol0mol0mol乙2amolamol0mol0mol丙0mol0molamolamol丁amol0molamolamol物質(zhì)的量實(shí)驗(yàn)物質(zhì)上述四種情況達(dá)到平衡后，n(CO)的大小順序是(

)A．乙＝丁>丙＝甲B．乙>丁>甲>丙C．丁>乙>丙＝甲D．丁>丙>乙>甲解析：根據(jù)可逆反應(yīng)的特征，甲和丙，乙和丁分別為相同的平衡狀態(tài)，達(dá)到平衡后n(CO)相同；甲和乙相比較，乙中增加了CO2的物質(zhì)的量，平衡正向移動(dòng)，n(CO)增加，所以乙＝丁>丙＝甲。答案：A1．同一可逆反應(yīng)，在相同條件下(如氣體可逆反應(yīng)在恒溫、恒容或恒溫、恒壓時(shí))，初始加入的物質(zhì)的量不同而達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，如果兩個(gè)或多個(gè)平衡中各組分的百分含量對應(yīng)相同，則這樣的兩個(gè)或多個(gè)平衡我們稱為等效平衡。 由于化學(xué)平衡狀態(tài)與條件有關(guān)，而與建立平衡的途徑無關(guān)。因而，同一可逆反應(yīng)，從不同的狀態(tài)開始，只要達(dá)到平衡時(shí)各組分的百分含量完全相同，則可形成等效平衡。2．含義

等效平衡中的等效指的是平衡混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等效，即兩個(gè)等效平衡中同種物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。3．等效平衡規(guī)律

(1)恒溫、恒容條件下體積變化的反應(yīng) 如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。如合成氨反應(yīng)，初始充入1molN2和3molH2：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始量：1mol3mol0(從正反應(yīng)開始)等效于：002mol(從逆反應(yīng)開始)起始量：

amolbmolcmol則a＋＝1且b＋＝3時(shí)與原平衡是等效平衡(2)恒溫、恒容條件下體積不變的反應(yīng)如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。例如H2(g)＋I(xiàn)2(g)

2HI(g)①1mol1mol0mol②2mol2mol1mol上述兩種配比，按方程式中化學(xué)計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，兩種情況下H2與I2(g)的物質(zhì)的量比均為1∶1，因此上述兩種情況下建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。(3)對于恒溫、恒壓條件下的可逆反應(yīng)(體積變化的反應(yīng)或體積不變的反應(yīng))如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。注意：①三種情況下的等效均指的是平衡混合物中各組分的百分含量保持不變。實(shí)際上三種等效是有差別的，第1種情況是絕對等效(包括濃度、密度、相對分子質(zhì)量等都相等)，而第2、第3種情況下，物質(zhì)的量等存在倍數(shù)關(guān)系。②解答有關(guān)等效平衡問題首先應(yīng)弄清楚外界條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓，然后再利用有關(guān)結(jié)論。③解答有關(guān)這類問題關(guān)鍵在于根據(jù)題目的條件建立等效平衡模型，利用等效假設(shè)進(jìn)行有關(guān)問題的分析(如轉(zhuǎn)化率、壓強(qiáng)、平均分子質(zhì)量等等)。9．在一個(gè)固定容積的密閉容器中，加入mmolA，nmolB，發(fā)生mA(g)＋nB(g)pC(g)的反應(yīng)，平衡時(shí)C的濃度為Wmol/L。若容器體積和溫度不變，起始時(shí)放入amolA，bmolB，cmolC，要使平衡后C的濃度為Wmol/L，則a、b、c必須滿足的關(guān)系是(

)

A．a(chǎn)∶b∶c＝m∶n∶p B．a(chǎn)∶b＝m∶n＋c＝p C. D．

解析：T、V一定，遵循物料轉(zhuǎn)化守恒即：將狀態(tài)

完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物時(shí)必定是狀態(tài)

，然后列式求算。答案：BC10．向某密閉容器中充入1molCO和2molH2O(g)，發(fā)生反應(yīng)：CO＋H2O(g)

CO2＋H2。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變，起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中，達(dá)到平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)大于x的是(

) A．0.5molCO＋2molH2O(g)＋1molCO2＋1molH2 B．1molCO＋1molH2O(g)＋1molCO2＋1molH2 C．0.5molCO＋1.5molH2O(g)＋0.4molCO2＋0.4molH2 D．0.5molCO＋1.5molH2O(g)＋0.5molCO2＋0.5molH2解析：在等溫等體積反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng)，只需投料比例相等，則兩平衡等效。A項(xiàng)逆推后為1.5molCO＋3molH2(g)與原平衡等效；B項(xiàng)逆推后，為2molCO＋2molH2O(g)，CO比例偏高，則平衡后CO體積分?jǐn)?shù)也偏高；C項(xiàng)逆推后為0.9molCO＋1.9molH2O(g)，CO比例偏低，則平衡后CO體積分?jǐn)?shù)也偏低；D項(xiàng)逆推后為1molCO＋2molH2O(g)與原平衡等效。答案：B11．在一定溫度下，把2molSO2和1molO2通入一個(gè)一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量。如a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)若a＝0，b＝0，則c＝__________；(2)若a＝0.5，則b＝________，c＝________；(3)a、b、c必須滿足的一般條件是(請用兩個(gè)方程式表示，其中一個(gè)只含a和c，另一個(gè)只含b和c)：_______________________、____________________。解析：設(shè)反應(yīng)在題設(shè)條件(2molSO2和1molO2為起始反應(yīng)物)達(dá)平衡時(shí)生成的SO3的物質(zhì)的量為x，則

2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)起始時(shí)210平衡時(shí)2－x1－0.5x

x設(shè)SO2、O2和SO3為起始反應(yīng)物，其物質(zhì)的量分別為amol、bmol和cmol，達(dá)化學(xué)平衡時(shí)生成的SO3的物質(zhì)的量為ymol，則2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)起始時(shí)a

b

c平衡時(shí)a－y

b－0.5y

y＋c由于上述兩個(gè)化學(xué)平衡是等價(jià)的，下列關(guān)系應(yīng)當(dāng)成立：聯(lián)立上述方程可以得到：a＋c＝2,2b＋c＝2以上是第三問的結(jié)論，如將相應(yīng)數(shù)據(jù)代入，可得到第一、二問的解。答案：(1)2

(2)0.25

1.5

(3)a＋c＝2

2b＋c＝2【例題】(2009·北京理綜，9)已知：H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)；ΔH<0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，相同溫度下分別達(dá)到平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度，應(yīng)采取的措施是(

) A．甲、乙提高相同溫度B．甲中加入0.1molHe，乙不變

C．甲降低溫度，乙不變D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2

審題視點(diǎn)：1.甲乙兩平衡建立的條件是同溫同體積。2．反應(yīng)的特點(diǎn)是氣體體積不變的放熱反應(yīng)。3．改變不同的條件達(dá)到題目比較的目的。思路點(diǎn)撥：0.2molHI相當(dāng)于H2、I2各0.1mol，所以甲、乙在題述情況下達(dá)到的平衡是等效的。A項(xiàng)，甲、乙提高相同溫度，仍等效；B項(xiàng)，甲中加入0.1molHe對反應(yīng)無影響；C項(xiàng)，甲降低溫度，平衡右移，HI的濃度增大；D項(xiàng)，甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2，平衡都向右移動(dòng)，HI的濃度都增大，具體結(jié)果不能斷定。正確答案：C

錯(cuò)因分析1．不能正確理解外界條件改變使平衡移動(dòng)的方向。2．在容器中充入稀有氣體時(shí)，雖然體系的壓強(qiáng)增大，但各組分的濃度不變， 反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)。

【例題】(15分)(2009·浙江理綜)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層。科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式如下：

2NO＋2CO2CO2＋N2

為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時(shí)間的NO和CO濃度如表：請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響)：(1)在上述條件下反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的ΔH________0(填寫“>”、“<”、“＝”)。(2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)＝________。(3)在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。時(shí)間/s012345c(NO)/mol·L－11.00×10－34.50×10－42.50×10－41.50×10－41.00×10－41.00×10－4c(CO)/mol·L－13.60×10－33.05×10－32.85×10－32.75×10－32.70×10－32.70×10－3(4)假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)下列措施能提高NO轉(zhuǎn)化率的是________。A.選用更有效的