第三节 化学平衡常数 化学反应进行的方向.docx

考点一化学平衡常数思维流程化学平衡常数及影响因素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，称为化学平衡常数，用符号K表示。2表达式(1)对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)K(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。(2)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。3实例化学方程式平衡常数关系式N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1K2(或K) K3N2(g)H2(g)NH3(g)K22NH3(g)N2(g)3H2(g)K34注意事项(1)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(2)计算化学平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。(3)催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大小。(4)化学反应方向改变或化学计量数改变，化学平衡常数均发生改变。对点训练1反应H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1；反应HI(g)H2(g)I2(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系式为(平衡常数为同温度下的测定值)()AK12K2BK1KCK1 DK1解析：选C由反应H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数K1，则相同温度下，反应2HI(g)H2(g)I2(g)的平衡常数为，故反应HI(g)H2(g)I2(g)的平衡常数K2 ，故K1。2某温度下2 L密闭容器中3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示，下列说法正确的是()XYWn(起始状态)/mol210n(平衡状态)/mol10.51.5A.该温度下，此反应的平衡常数表达式是KB其他条件不变，升高温度，若W的体积分数减小，则此反应H0C其他条件不变，使用催化剂，正、逆反应速率和平衡常数均增大，平衡不移动D其他条件不变，当密闭容器中混合气体密度不变时，表明反应已达到平衡解析：选B由表知，X、Y是反应物，W是生成物，且n(X)n(Y)n(W)213，化学方程式为2XY3W，反应的平衡常数表达式是K，A错误；升高温度，若W的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则此反应的Ht1)：反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是()A反应在0t1 min内的平均速率为v(H2) molL1min1B若800 时该反应的平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应C保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O(g)和0.40 mol H2(g)，则v正v逆D保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO(g)和1.20 mol H2O(g)，达到平衡时n(CO2)0.40 mol解析：选D0t1 min内，v(H2)v(CO) molL1min1，A项错误；700 ，t1 min 时反应已达到平衡状态，此时c(CO)0.40 molL1，c(H2O)0.10 molL1，c(CO2)c(H2)0.20 molL1，则K10.64，说明温度升高，平衡常数减小，故正反应为放热反应，B项错误；保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O(g)和0.40 mol H2(g)，c(H2O)0.20 molL1，c(H2)0.40 molL1，Qc1K，平衡不移动，则v正v逆，C项错误；CO(g)与H2O(g)按物质的量之比为11反应，充入0.60 mol CO(g)和1.20 mol H2O(g)与充入1.20 mol CO(g)和0.60 mol H2O(g)对平衡状态的影响相同，t1 min时，n(CO)0.80 mol，n(H2O)0.60 mol0.40 mol0.20 mol，t2 min时，n(H2O)0.20 mol，说明t1 min时反应已经达到平衡状态，根据化学方程式可知，达到平衡时n(CO2)0.40 mol，D项正确。6在一定温度下，1 L的密闭容器中发生反应：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，平衡时测得C、H2O、CO、H2的物质的量都为0.1 mol。(1)该反应的平衡常数K_。(2)若升高平衡体系的温度，该反应的平衡常数会增大，则该反应的H_0(填“”或“0。(3)Qc0.2K0.1，反应向逆反应方向进行；Qc0.05(3)向逆反应方向向正反应方向化学平衡常数与转化率的计算“三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。1明确三个量起始量、变化量、平衡量 N23H22NH3起始量 1 3 0变化量 a b c平衡量 1a 3b c(1)反应物的平衡量起始量变化量。(2)生成物的平衡量起始量变化量。(3)各物质变化浓度之比等于它们在化学方程式中化学计量数之比。变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。因此，抓变化浓度是解题的关键。2掌握三个百分数(1)转化率100%100%。(2)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。产率100%(3)混合物中某组分的百分含量100%。3谨记答题模板反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始(mol) a b 0 0变化(mol) mx nx px qx平衡(mol) amx bnx px qx对于反应物：n(平)n(始)n(变)对于生成物：n(平)n(始)n(变)则有：(1)平衡常数：K。(2)A的平衡浓度：c(A)平 molL1。(3)A的转化率：(A)平100%。(4)A的体积分数：(A)100%。(5)平衡与起始压强之比：。(6)混合气体的平均密度：混 gL1。(7)平衡时混合气体的平均摩尔质量： gmol1。对点训练7在25 时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/(molL1)0.10.20平衡浓度/(molL1)0.050.050.1下列说法错误的是()A反应达平衡时，X的转化率为50%B反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1 600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数解析：选C反应达到平衡时，X的转化率为(0.10.05) molL1/0.1 molL150%，A正确；根据反应速率之比等于浓度变化量之比等于化学计量数之比可知：c(X)c(Y)c(Z)0.050.150.1132，则反应的方程式为X3Y2Z，Kc2(Z)/c(X)c3(Y)(0.1)2/0.05(0.05)31 600，B正确；平衡常数只与温度有关，增大压强平衡向生成Z的方向移动，平衡常数不变，C错误；平衡常数只受温度的影响，温度改变时，化学平衡常数一定变化，D正确。8(2018潍坊统考)温度为T0时，在容积固定的密闭容器中发生反应X(g)Y(g)Z(g)(未配平)，4 min时达到平衡，各物质浓度随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是()A发生反应时，各物质的反应速率大小关系为v(X)v(Y)2v(Z)B图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%CT0时，该反应的平衡常数为33.3D该反应正反应的反应热HT2，温度升高，c(Z)增大，则平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，H0，D项错误。9在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行反应：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJmol1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间(t)/h0124816202530总压强(p)/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为_。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率(A)的表达式为_，平衡时A的转化率为_，列式并计算反应的平衡常数K：_。解析：(1)因正反应为气体物质的量增大的吸热反应，故采取升温、减压均可使反应正向移动，提高反应物的转化率。(2)在同体积的容器中，压强之比等于气体的物质的量之比，故A的转化率的表达式为100%100%；25 h时反应已达平衡状态，则将表中数据代入表达式可知平衡时A的转化率(A)100%94.1%；依据“三段式”列式进行求解：A(g)B(g)C(g)始/(molL1) 0.10 0 0转/(molL1) 0.094 1 0.094 10.094 1平/(molL1)0.100.094 1 0.094 1 0.094 1K1.5。答案：(1)升高温度、减小压强(2)100%94.1% A(g)B(g)C(g)始/(molL1) 0.100 0平/(molL1) 0.10 0.10 0.10 (194.1%)94.1% 94.1%K1.5真题验收1(2016上海高考)随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。完成下列填空：(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为CO2(g)4H2(g) CH4(g)2H2O(g)已知H2的体积分数随温度的升高而增加。若温度从300 升至400 ，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。(选填“增大”“减小”或“不变”)v正v逆平衡常数K转化率(2)相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：c(CO2)/ (molL1)c(H2)/ (molL1)c(CH4)/ (molL1)c(H2O)/ (molL1)平衡abcd平衡mnxya、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为_。解析：(1)H2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，即正反应是放热反应。升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，反应物的转化率减小。(2)相同温度时平衡常数不变，则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为 。答案：(1)v正v逆平衡常数K转化率增大增大减小减小(2)2(1)(2017海南高考)反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)H2O(g)CO2(g)的H135.6 kJmol1，该反应的平衡常数表达式K_。(2)(2017全国卷)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率1_%，反应平衡常数K_。(3)(2014全国卷)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：100 时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060 s时段，反应的平衡常数K1为_。100 时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。列式计算温度T时反应的平衡常数K2_。解析：(1)Na2CO3和NaHCO3为固体，根据化学平衡常数的定义Kc(H2O)c(CO2)。(2)用三段式法计算：该反应是等气体分子数反应，平衡时n(H2O)0.020.50 mol0.01 mol。 H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)起始/mol 0.40 0.1000转化/mol 0.01 0.01 0.01 0.01平衡/mol 0.39 0.09 0.01 0.01(H2S)100%2.5%。对于等气体分子数反应，可直接用物质的量替代浓度计算平衡常数：K2.8103。(3)分析题给图像知，二氧化氮的平衡浓度为0.120 molL1，四氧化二氮的平衡浓度为0.040 molL1，K10.36。根据题意知，平衡时，c(NO2)0.120 molL10.002 molL1s110 s20.160 molL1，c(N2O4)0.040 molL10.002 molL1s110 s0.02 molL1，K20.1602/0.0201.3。答案：(1)c(H2O)c(CO2)(2)2.52.8103(3)0.36平衡时，c(NO2)0.120 molL10.002 molL1s110 s20.160 molL1c(N2O4)0.040 molL10.002 molL1s110 s0.02 molL1K21.3考点二化学平衡图像思维流程1化学平衡图像的类型(1)含量时间温度(压强)图像常见图像形式有如下几种。其中C%指生成物的百分含量，B%指反应物的百分含量。表示不同条件下，反应达到平衡的时间快慢、反应速率的快慢以及平衡混合物中某物质的百分含量的关系。解题方法是“先拐先平，数值大”。即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。判读技法(2)转化率(或质量分数)与压强温度图像恒压线图像判读技法表示两个外界条件同时变化时，反应物A的转化率变化情况，解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。如：图1中，当压强相等(任意一条等压线)时，升高温度，A的转化率增大，说明平衡正移，即正反应H0。当温度相等时，在图1中作直线，与三条等压线交于三点，这三点自下而上为增大压强，A的转化率增大，说明平衡正移，即正反应为气体体积减小的反应。恒温线图像判读技法图1中，当温度相等(任意一条等温线)时，增大压强，A的转化率增大，说明平衡正移，即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时，在图1中作直线，与两条等温线交于两点，这两点自下而上为降低温度，A的转化率增大，说明平衡正移，即正反应Hv(逆)；M点为刚达到平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应的Hv(逆)；同理L线的下方(F点)满足v(正)v(逆)。2化学平衡图像题的解题流程看图像一看面(纵、横坐标的意义)二看线(线的走向和变化趋势)三看点(起点、拐点、终点)四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线)五看量的变化(如浓度变化、温度变化)想规律联想平衡移动原理，分析条件对反应速率、化学平衡移动的影响作判断利用原理，结合图像，分析图像中所代表反应速率变化或化学平衡的线，作出判断典例在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混合气体(体积比14，总物质的量a mol)进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性：转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。反应CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)H1反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2(1)下列说法不正确的是_。AH1小于零B温度可影响产物的选择性CCO2平衡转化率随温度升高先增大后减小D其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为13，可提高CO2平衡转化率(2)350 时，反应在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为V L，该温度下反应的平衡常数为_(用a、V表示)。(3)350 下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400 下0t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。学审题析题第一步：审题干信息 由题干中CO2和H2混合气体的体积比和反应中热化学方程式中CO2与H2的计量数之比相等均为14，当其他条件不变时，将CO2和H2的初始体积比改为13，相当于在原有的基础上增加CO2的量，减少H2的量，会降低CO2的平衡转化率，故第(1)问中D项不正确。第二步：审图表信息 由温度CO2转化率的曲线(图1)可知，150 350 左右CO2的转化率从零不断上升，350 左右550 CO2的转化率从最高不断降低，其原因是150 350 左右时随着温度的升高反应未达到平衡，当350 左右时，CO2的转化率达到最高点时，反应达到平衡；350 左右550 时，CO2的平衡转化率随温度的升高而降低，平衡左移，故反应为放热反应，H10，由此判断第(1)问中A项正确，C项不正确。由温度选择性曲线(图2)可知，在150 400 时，CO2和H2混合气体发生反应生成CH4选择性为100%，当400 以上时，CO2和H2混合气体发生反应生成“CH4”的选择性降低，而发生反应生成“CO”的选择性增大，由此判断第(1)问中B项正确。第三步：逐问分析定答案 第(1)问由题干信息和分析图表可知，C、D两项符合题意。第(2)问用三段式法可以求解平衡常数，即CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)起始(n) a a转化(n) 4 2平衡(n) 则平衡常数为第(3)问分析：350 400 时由图2可知发生反应生成“CH4”的选择性为100%，再由图1可知反应达到平衡状态，且CO2平衡转化率随温度的升高而降低，生成CH4的物质的量减少，温度越高，反应速率越快，到达平衡后的时间越短。答案(1)CD(2)(3)对点训练1在一定温度不同压强(p1p1可推得反应图像中p2先出现拐点，故A、C两项错误；此反应为反应前后气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，Z的体积分数减小，D错误，B正确。2向某容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)，发生反应2X(g)Y(g)3Z(g)。反应过程中，持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是()AM点时，Y的转化率最大B升高温度，平衡常数减小C平衡后充入X，达到新平衡时X的体积分数减小DW、M两点Y的正反应速率相同解析：选BQ点时体系中X的体积分数最小、转化率最大，故Q点时Y的转化率最大，A项错误；升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，B项正确；反应物有X、Y两种，平衡后充入X，达到新平衡时X的体积分数增大，C项错误；W点对应的温度低于M点对应的温度，温度越高，反应速率越快，所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，D项错误。3(2018宁德一检)在密闭容器中，反应2NO2(g)N2O4(g)在不同条件下的化学平衡情况如图a、图b所示。图a表示恒温条件下c(NO2)随时间的变化情况；图b表示恒压条件下，平衡体系中N2O4的质量分数随温度的变化情况(实线上的任意一点为对应温度下的平衡状态)。下列说法正确的是()A其他条件不变时，向平衡体系中充入N2O4，平衡常数增大B图a中，A1A2变化的原因一定是充入了NO2C图b中，E点对应状态中，v(正)v(逆)D图b中，EA所需时间为x，DC所需时间为y，则xv(逆)，C项正确；温度越高，反应速率越大，达到平衡用时较少，D项错误。4(2018江南十校联考)对于密闭容器中可逆反应A2(g)3B2(g)2AB3(g)，探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线(图中T表示温度)。下列判断正确的是()A加入催化剂可以使状态d变为状态bB若T1T2，则逆反应一定是放热反应C达到平衡时A2的转化率大小：bacD在T2和n(A2)初始不变时达到平衡，AB3的物质的量大小：cba解析：选D催化剂不能使平衡发生移动，A项错误；若T1T2，由图像可知，温度升高AB3的平衡体积分数减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，B项错误；增大一种反应物的量会使另一种反应物的转化率增大，则n(B2)初始越大，达到平衡时A2的转化率越大，即达到平衡时A2的转化率大小为cba，C项错误；温度T2及n(A2)初始不变时，增大B2的量，生成物的物质的量增大，则平衡时AB3的物质的量大小为cba，D项正确。真题验收1(2015四川高考)一定量的CO2与足量的碳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()A550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B650 时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%CT 时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动D925 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：选B550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，由于保持了压强不变，相当于扩大了体积，平衡正向移动，A项错误。根据图示可知，在650 时，CO的体积分数为40%，根据反应方程式：C(s)CO2(g)2CO(g)，设开始加入1 mol CO2，反应掉了x mol CO2，则有：C(s)CO2(g)2CO(g)始态： 1 mol 0变化： x mol 2x mol平衡： (1x)mol 2x mol因此有：100%40%，解得x0.25，则CO2的平衡转化率为100%25.0%，B项正确。由图可知，T 时，CO与CO2的体积分数相等，在等压下充入等体积的CO和CO2，对原平衡条件无影响，平衡不移动，C项错误。925 时，CO的体积分数为96%，故Kp23.04p总，D项错误。2(2017全国卷)298 K时，将20 mL 3x molL1 Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。若平衡时溶液的pH14，则该反应的平衡常数K为_。解析：根据题意，起始时c(AsO)c(I2)x molL1。根据图像可知平衡时c(AsO)y molL1，则此时c(I)2y molL1，c(AsO)c(I2)(xy) molL1，平衡时溶液的pH14，则c(OH)1 molL1，故该反应的平衡常数K。答案：考点三化学反应进行的方向思维流程1自发过程(1)含义：不用借助外力就可以自动进行的过程。(2)特点体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或放出热量)。在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。2熵与熵变(1)熵：描述体系混乱程度的物理量，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大。(2)熵变：SS(反应产物)S(反应物)。(3)常见的熵增过程同一种物质的不同状态：S(g)S(l)S(s)。反应后气体物质的量增加的反应。3化学反应方向的判据题点全练1下列说法正确的是()A所有能自发进行的化学反应都是放热反应B同一物质固、液、气三种状态的熵值相同CH0的反应可自发进行D在其他条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向解析：选C只要G0、S0时，反应也是有可能自发进行的，故A项错误。同一物质固、液、气三种状态的熵值递增，故B项错误。GHTS，G0则反应可自发进行，所以H0的反应可自发进行，故C项正确。使用催化剂只会改变化学反应的速率，不会改变化学反应进行的方向，故D项错误。2已知吸热反应2CO(g)=2C(s)O2(g)，设H和S不随温度而变，下列说法中正确的是()A在低温下能自发进行B在高温下能自发进行C在任何温度下都能自发进行D在任何温度下都不能自发进行解析：选D已知吸热反应H0，该反应为气体分子数减小的反应，S0，该反应在任何温度下都不能自发进行。3下列说法不正确的是()AH0、S0的反应在高温下能自发进行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJmol1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的速率解析：选CH0、S0，在高温下可满足GHTS0，S0，能够满足GHTS0，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，B项正确；反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，不能用焓变或熵变单独作为反应自发性的判据，C项错误；使用催化剂，能改变反应的活化能，反应速率改变，故D项正确。综合演练提能 课堂巩固练1下列说法正确的是()A自发进行的化学反应不一定是放热反应B自发过程将导致体系的熵增大CHTS0的反应，不需要任何条件就可自发进行D同一物质的气、液、固三种状态的熵值依次增大解析：选A自发进行的化学反应满足HTS0，则当H0时反应可能自发进行，A正确；有些自发过程导致体系的熵增大，有些自发过程导致体系的熵减小，B错误；HTS0的反应能自发进行，但有些反应需要点燃或加热等引发反应，如CO的燃烧等，C错误；熵值大小反映体系的混乱程度，体系的混乱度越高，其熵值越大，则同一物质的气、液、固三种状态的熵值依次减小，D错误。2一定温度下，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)分别达到平衡。下列说法正确的是()容器温度/K起始浓度/(molL1)CH3OH平衡浓度(molL1)H2COCH3OH4000.200.1000.084000.400.200x500000.100.025A该反应的正反应是吸热反应Bx0.16C平衡时，容器中H2的体积分数比容器的大D400 K时若再向容器中充入0.10 mol H2、0.10 mol CO和0.10 mol CH3OH，则平衡将向正反应方向移动解析：选D对比、，若温度相同，0.1 molL1的CH3OH相当于0.20 molL1的H2和0.1 molL1的CO，为等效平衡，但的温度较高，平衡时CH3OH较低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，故A错误；对比、，在相同温度下反应，中反应物浓度是中反应物浓度的2倍，若平衡不移动时x20.08 molL10.16 molL1，由方程式2H2(g)CO(g)CH3OH(g)可知，增大反应物浓度，平衡正向移动，故容器中CH3OH的平衡浓度大于0.082 molL10.16 molL1，故B错误；由B项分析可知，与相比，平衡正向移动，H2的转化率增大，容器中H2的体积分数比容器中的小，故C错误；由可知平衡常数K2 500，若向容器中再充入0.10 mol H2、0.10 mol CO和0.10 mol CH3OH，则Qc76.53v逆D恒温恒容下，向容器中再充入少量G(g)，达到新平衡时，G的体积百分含量将增大解析：选D由化学方程式可知，该反应为反应后气体分子总数减小的反应，故该反应为熵减反应，A项错误；正反应和逆反应的平衡常数互为倒数，故25 时，反应G(g)E(s)4F(g)的平衡常数是2105，B项错误；80 时，Qc82，平衡逆向移动，v逆v正，C项错误；可逆反应中，加入一种物质，反应向消耗这种物质的方向移动，但加入的物质不能完全转化，D项正确。4一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中发生反应：N2(g)O2(g)2NO(g)。图中曲线a表示温度为T时N2的浓度随时间的变化关系，曲线b表示在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化关系(不改变反应物的物质的量)。下列叙述正确的是()A曲线a和曲线b表示该反应可能在相同温度下进行B曲线b对应的起始反应条件改变是加入了催化剂C温度T下，该反应平衡前后混合气体的密度不发生变化D温度T下，该反应的平衡常数K解析：选C该反应为气体分子数不变的反应，压强对反应限度无影响，则曲线a、b对应的只能是在不同温度下进行的反应，A项错误；两种条件下反应达到平衡时N2的浓度不同，说明反应的限度不同，则改变的条件不是加入了催化剂，B项错误；容器体积不变，反应体系中的物质全部为气体，故平衡前后容器中混合气体的密度不变，C项正确；根据“三段式”可求温度为T时该反应的平衡常数：N2(g)O2(g)2NO(g)起始/(molL1)c0c00转化/(molL1) c0c1 c0c1 2(c0c1)平衡/(molL1)c1c1 2(c0c1)平衡常数K，D项错误。5(2017天津高考)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K2105。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)44v生成(CO)解析：选B增加c(CO)，平衡正向移动，但平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A项错误；第一阶段，50 时，反应速率较快且Ni(CO)4为气态，能从反应体系中分离出来，B项正确；相同温度下，第二阶段与第一阶段的平衡常数互为倒数，则230 时，第二阶段的平衡常数K5104，反应进行的程度大，故Ni(CO)4分解率较高，C项错误；该反应达到平衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，D项错误。6某温度下，将2 mol SO2和1 mol O2置于容积为10 L的密闭容器中发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HT1解析：选BB点SO2的转化率为0.85，则平衡时浓度为0.03 molL1，故A项错误；A点转化率为0.80，则 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)开始/(molL1)0.2 0.10转化/(molL1)0.16 0.080.16平衡/(molL1)0.04 0.020.16K800，故B项正确；达平衡后，若增大容器容积，反应速率减小，平衡逆向移动，逆反应速率大于正反应速率，与图像不符，故C项错误；T1条件下反应先达到平衡，则T1T2，故D项错误。课下提能练1(2018铜陵一中期中)对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是()A若H0，任何温度下都能自发进行B若H0、S0，任何温度下都不能自发进行C需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程D非自发过程在一定条件下可能变成自发过程解析：选C若H0，则有HTS0、S0，故反应在任何温度下都不能自发进行，B正确；化学反应能否自发进行与是否需要加热无关，有些自发反应需要加热来引发反应，C错误；有些非自发反应，改变反应条件可变成自发反应，如CaCO3在常温下是非自发反应，但高温下是自发反应，D正确。2(2018哈尔滨三中调研)下列说法中不正确的是()ASiO2(s)2C(s)=Si(s)2CO(g)只能在高温下自发进行，则该反应的H0B3C(s)CaO(s)=CaC2(s)CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的H0C