专题九 化学反应速率与化学平衡 【2013考纲解读】 1.了解化学反应速率的概念及其定量表示方法。 2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 3.了解化学反应的可逆性。 4.了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 5.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。 6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 7.了解焓变和熵变是与反应方向有关的两种因素。 【知识网络构建】



【重点知识整合】 一、物质状态和浓度对反应速率的影响 1．对于有固体参加的化学反应而言，由于在一定条件下，固体的浓度是固定的，所以固体物质在化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体物质。但因为固体物质的反应是在其表面进行的，故与其表面积有关，当固体颗粒变小时，会增大表面积，加快反应速率。 2．对于有气体参加的反应而言，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改变所致。所以，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，由此判断出对反应速率产生何种影响。 对于气体反应体系，有以下几种情况： (1)恒温时： 增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快。 (2)恒容时： ①充入气体反应物浓度增大总压增大速率加快 ②充入“惰气”总压增大，但各分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时： 充入：“惰气”体积增大各反应物浓度减少反应速率减慢。 二、外界条件对化学反应速率的影响 影响因素 分子总数 活化分子百分数 活化分子总数 活化分子浓度 （单位体积活化分子数）  增大浓度 增加? ?不变 ?增加 ?增加  增大压强 ?不变 ?不变 ?不变 ?增加  升高温度 不变? ?增加 ?增加 ?增加  正催化剂 不变? ?增加 ?增加 ?增加   三、化学反应速率的图象 图象也是一种表达事物的语言符号，化学反应速率图象是将化学反应速率变化的状况在直角坐标系中以图的形式表达的结果，是化学反应速率变化规律的反映。认识和应用化学反应速率图象时，要立足于化学方程式，应用化学反应速率变化的规律，分析直角坐标系及其图象的涵义。 1．化学反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O (1)其他条件一定，反应速率随着c(HCl)的增大而增大，如图①。 (2)其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大，如图②。 (3)随着反应时间的延长，c(HCl)逐渐减小，化学反应速率逐渐减小，如图③。
2．化学反应2H2S(g)＋SO2(g)===3S↓(s)＋2H2O(g) (1)其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小气体容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大。如图①。 (2)其他条件一定，减小气态反应物的压强(扩大气体容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小，如图②。
(3)温度、气体容器的容积都一定，随着时间的增加，SO2、
H2S物质的量逐渐减少，气体的压强逐渐减小，反应速率逐渐减小，如图③。
(4)分别在较低温度T1和较高温度T2下反应，气态反应物的压强都是逐渐增大(缩小容器容积)，反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大，如图④。 四、化学平衡状态的特征和判断方法 1．化学平衡状态的特征 化学平衡状态的特征可以概括为：逆、等、动、定、变。 (1)“逆”——研究对象是可逆反应。 (2)“等”——化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等，即v正＝v逆，这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。 (3)“动”——指化学反应已达到化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，只是正反应速率等于逆反应速率，即v正＝v逆≠0，所以化学平衡状态是动态平衡状态。 (4)“定”——在一定条件下可逆反应一旦达到平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变)。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。 (5)“变”——任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关)，而与达到平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始达到平衡，也可以从逆反应方向开始达到平衡)。当外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的变化。 2．化学平衡状态的判断方法 (1)直接判定：v正＝v逆(实质) ①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。 (2)间接判定： ①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。 ②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。 ③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。 ④反应物的转化率、产物的产率保持不变。 总之，能变的量保持不变说明已达平衡。(如下表所示) 例举反应 mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g) 是否平衡状态  混合物体系中各成 分的量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 是   ②各物质的质量或各物质的质量分数一定 是   ③各气体的体积或体积分数一定 是   ④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定 不一定  正反应速 率与逆反 应速率的 关系 ①在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正＝v逆 是   ②在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C，则v正＝v逆 是   ③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定   ④在单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D，均指v逆，v正 不一定等于v逆 不一定  压强 ①若m＋n≠p＋q，总压强一定(其他条件不变) 是   ②若m＋n＝p＋q，总压强一定(其他条件不变) 不一定  平均相对 分子质量 ①r一定，只有当m＋n≠p＋q时 是   ②r一定，但m＋n＝p＋q时 不一定  温度 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下， 体系温度一定时 是  体系的密度 密度一定 不一定  特别提醒：①化学平衡的实质是v(正)＝v(逆)≠0时，表现为平衡体系中各组分的物质的量或物质的量分数不再变化，因此v(正)＝v(逆)＞0是化学平衡判断的充要条件。 ②运用v(正)＝v(逆)≠0时，注意方向和数量关系。 ③学会“变”与“不变”判断。“变”就是到达平衡过程中量“变”，而到达平衡后“不变”。否则，不一定平衡。 五、等效平衡 1．等效平衡 在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡（。 概念的理解： （1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。 （2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等，并且反应的速率等也相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同 （3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。 2.等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： 第一类：对于恒温、恒容条件下反应前后气体体积改变的可逆反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。 例如，恒温恒容下的可逆反应： 2SO2　＋ O2
2SO3 ①　　2 mol　　1 mol　　 　0 mol ②　　0 mol　　0 mol　　 　2 mol ③　0.5 mol　　0.25 mol　　 1.5 mol 上述三种配比，按方程式的计量关系均转化为反应物，则SO2均为2 mol 、O2均为1 mol，三者建立的平衡状态完全相同。 第二类：对于恒温、恒容条件下为反应前后气体体积不变的可逆反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡是等效的。 例如，恒温恒容条件下，对于可逆反应： H2(g) ＋ I2(g)
2HI(g) ①　1 mol　　1 mol　　 0 mol ②　2 mol　　2 mol　　 1 mol 上述两种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反应物，两种情况下H2与I2(g)的物质的量比均为1:1，因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。 第三类：对于恒温、恒压条件下的任何气体参加的可逆反应(无论反应前后气体体积可变或不变)。如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡是等效的。 例如，恒温、恒压条件下，对于可逆反应： N2＋ 3H2
2NH3 ①　1 mol　3 mol　　0 mol ②　2 mol　6 mol　　1 mol ③　0 mol　0 mol　　0.5mol 上述三种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反应物，三种情况下，N2与H2的物质的量比均 1 ∶ 3，因此上述三种情况建立的化学平衡状态是等效的。 3.化学平衡的思维方法： (1)可逆反应“不为零”原则 可逆性是化学平衡的前提，达到平衡时，反应物和生成物共存，每种物质的物质的量不为零。 一般可用极限分析法推断：假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余，余多少。这样的极值点是不可能达到的，故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量。 (2)“一边倒”原则 可逆反应，在条件相同时(如等温等容)，若达到等同平衡，其初始状态必须能互变，从极限角度看，就是各物质的物质的量要相当。因此，可以采用“一边倒”的原则来处理以下问题：化学平衡等同条件(等温等容) 可逆反应 aA(g) + bB(g) ＝ cC(g) ①起始量 a b 0 平衡态Ⅰ ②起始量 0 0 c 平衡态Ⅱ ③起始量 x y z 平衡态Ⅲ 为了使平衡Ⅰ=平衡Ⅱ=平衡Ⅲ，根据“一边倒”原则，即可得：x+a/cz=a得x/a+z/c=1； y+b/cz=b得y/b+z/c=1 。 六、化学平衡移动与图像




总结：①只要增大浓度、增大压强、升高温度，新平衡都在原平衡的上方，v′正=v′逆>v正=v逆；只要减小浓度、降低压强、降低温度，新平衡都在原平衡下方，v″正＝v″逆b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是(　　)
解析：粉末状碳酸钙的表面积比块状碳酸钙的表面积大，故在相同条件下，与同浓度的盐酸反应时化学反应速率快，即单位时间内损失的CaCO3的质量大，可排除A、B；由于a>b，用粉末状CaCO3的消耗量大于块状CaCO3，故当粉末状CaCO3完全消耗时，块状CaCO3尚有剩余，此后单位时间内CaCO3的损失量又大于粉末状CaCO3。 答案：C 题型五 平衡状态的判断 【例5】一定温度下，可逆反应2NO2(g)
 2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是 (　　) ①单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1 ④混合气体的压强不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变　　　　　　　　　　　　　　　 A．①④⑤⑥ B．①②③⑤ C．②③④⑥ D．以上全部 解析：①生成n mol O2，就是消耗2n mol NO2，即生成NO2的速率等于消耗NO2的速率，能表示v正＝v逆，正确。②表示同一方向的反应速率，不能表示v正＝v逆，不正确。③只要发生反应，或者说不论反应是否达到平衡，NO2、NO、O2的速率之比就为2∶2∶1，它不能反映可逆反应是否达到平衡，不正确。④温度、体积一定，混合气体压强不再改变，对于反应前后气体体积不相等的反应，说明气体的总物质的量不变，表明已达平衡。⑤颜色的深浅决定于有色物质NO2的浓度，混合气体颜色不变，说明NO2的浓度不再改变，能说明已达到平衡，正确。⑥混合气体的平均相对分子质量(＝)不变，说明气体的总物质的量(n)不变，表明已达平衡，正确。 答案：A 题型六 化学平衡图象 【例6】反应aM(g)＋bN(g)
cP(g)＋dQ(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示．其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比．下列说法正确的是(　　)
A．同温同压同z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加 B．同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加 C．同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加 D．同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加 解析：可逆反应中，催化剂只能改变化学反应速率，A错；由两个图象可知，M的体积分数随着温度升高而降低，即温度升高，平衡右移，故平衡时生成物Q的体积分数增加，B正确；同为650℃、z＝2.0，压强为1.4 MPa时，y(M)＝30%，而压强为2.1 MPa时，y(M)＝35%，即增大压强，平衡左移，故平衡时Q的体积分数减小，C错；由图象可知，同温、同压时，若N的物质的量增加，而M的物质的量不变，则尽管z越大，y(M)减小，平衡右移，但Q增加的物质的量远小于加入的N的物质的量，此时Q的体积分数减小，D错。 答案：B 题型七 等效平衡 【例7】在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应，


，当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时加入的
的物质的量（mol），如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空： （1）若a=0，b=0，则c=___________。 （2）若a=0.5，则b=___________，c=___________。 （3）a、b、c的取值必须满足的一般条件是___________，___________。（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c） 解析：通过化学方程式：


可以看出，这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应，在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。起始时，无论怎样改变
的物质的量，使化学反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或者从正、逆反应同时开始，但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的，即它们之间存在等效平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题。 （1）若a=0，b=0，这说明反应是从逆反应开始，通过化学方程式


可以看出，反应从2mol SO3开始，通过反应的化学计量数之比换算成
和
的物质的量（即等价转换），恰好跟反应从2mol SO2和1mol O2的混合物开始是等效的，故c=2。 （2）由于a=0.5<2，这表示反应从正、逆反应同时开始，通过化学方程式


可以看出，要使0.5 mol SO2反应需要同时加入0.25mol O2才能进行，通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量（即等价转换）与0.5 mol SO3是等效的，这时若再加入1.5 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的，通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1mol O2是等效的。故b=0.25，c=1.5。 （3）题中要求2mol SO2和1mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。由化学方程式


可知，c mol SO3等价转换后与c mol SO2和
等效，即是说，
和
与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效，那么也就是与2mol SO2和1mol O2等效。故有
。 题型八 化学平衡与转化率 【例8】在密闭容器中进行N2＋3H2
2NH3反应，起始时N2和H2分别为10 mol 和30 mol，当达到平衡时，N2的转化率为30%。若以NH3作为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，要使其反应达到平衡时各组成成分的物质的量分数与前者相同，则NH3的起始物质的量和它的转化率正确的是 (
　　) A．40 mol 35%　　　　 B．20 mol 30% C．20 mol 70% D．10 mol 50% 解析：根据题意：可推算出反应达到平衡时各组成成分的物质的量。 　　　　 N2＋　　　　　　3H2
2NH3 起始量 10 mol　　　　 　30 mol　　　 0 变化量 10×30%＝3 mol　 9 mol　　　 6 mol 平衡量 7 mol　　　　　　21 mol　　　 6 mol 从逆向思维考虑，若正反应进行到底，可求得生成NH3 20 mol，此NH3的物质的量就是从逆向进行上述反应时，NH3的起始反应量。 在同温和同一容器中进行逆向反应达到平衡时，各组成成分的物质的量与上述反应相同。 N2＋　　　3H2　
　 2NH3 起始量 0　　　　0　　　　 　20 mol 平衡量 7 mol　　　21 mol　　 20－14＝6 mol 可见NH3起始量20 mol NH3的转化率：
 ×100%＝70%。 答案：C 【难点探究】 难点一　化学反应速率及其影响因素 1．化学反应速率的计算 (1)在解题过程中经常用“起始量、转化量、某时刻量”的格式来分析、解决问题。例如，对于反应：mA＋nB===pC＋qD。A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则反应速率可计算如下：
则v(A)＝mol·L－1·s－1 v(B)＝mol·L－1·s－1 v(C)＝mol·L－1·s－1 v(D)＝mol·L－1·s－1 对上述反应来说： (1)在同一段时间内，v(A)、v(B)、v(C)、v(D)的数值不一定相同，但其表达的意义完全相同，都表示同一个反应在同一段时间内，反应向同一个方向进行的快慢。 (2)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，即同一反应中用不同物质表示的反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比。 2．化学反应速率的大小比较 利用化学反应速率比较反应进行的快慢，不能只看反应速率的数值大小，要注意两个换算： (1)用同一物质的反应速率比较反应快慢时，必须要换算为在速率单位一致的前提下再进行比较； (2)若用不同物质的反应速率比较反应进行的快慢时，除要保证单位一致外，还要根据反应速率之比等于化学计量数之比进行换算为同一物质的速率后再比较。 [特别注意] 对于某些反应，随着反应时间的延长，反应物浓度减小，反应速率也随之减小。 3．外界条件对化学反应速率的影响 (1)纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面的大小发生变化，故影响反应速率。 (2)固体、液体物质，由于压强改变时对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响。 (3)升高温度，不论吸热还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。 (4)对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况： ①
恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器： a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 例1、对于反应2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)，一次只改变一个条件，能增大逆反应速率的措施是(　　) A．通入大量O2 B．增大容器体积 C．移去部分SO2 D．降低体系温度 【答案】A　 【解析】 增大反应物浓度可使正反应速率增大，逆反应速率随之增大，A项正确；增大容器容积，相当于减小压强，正、逆反应速率均减小，B项错误；移去部分SO2，可使反应向逆反应方向移动，而正、逆反应速率均减小，C项错误；降低温度正、逆反应速率均减小，D项错误。 【点评】 本题易将反应速率与化学平衡的移动混淆而错选。此处常见的误区有：反应向正反应方向移动，则正反应速率一定增大，反应向逆反应方向移动，则逆反应速率一定增大。 【变式探究】对于化学反应3W(g)＋2X(g)＝4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(　　) A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X) 【答案】C　 【解析】 将四个选项变成分数形式，看是否符合速率比等于化学计量数比关系。本题考查内容是化学反应速率与反应方程式中物质的计量数之间的相互关系。根据化学反应基本原理知道，化学反应的快慢与多种因素相关：反应物的性质、反应类型(酸碱中和反应、氧化还原反应、有机化学反应等)、反应温度、压强、反应物的浓度、催化剂等。当一个化学反应确定后(反应物和外界条件)，化学反应的速率仅与反应物的浓度相关。因此，化学反应速率是以单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化表示。当反应体系为气态或溶液时可使用参与反应的物质的浓度来表示：v＝。由此可知，对于任一化学反应：mA＋nB＝pY＋qZ，则可使用反应体系中各物质的浓度变化表示反应速率。但由于体系中参与反应的各物质的变化量不同，即化学方程式中各物质的化学计量系数不同。因此，该化学反应的反应速率可分别表示为：v(A)＝，v(B)＝，v(Y)＝，v(Z)＝。根据反应方程式的计量数的关系，可知，当有m mol的A发生化学反应，则必然有n mol 的B发生反应，同时有p mol的Y和q mol的Z生成。因此，可以得到如下的关系式：v(A)＝v(B)＝v(Y)＝v(Z)。掌握这一关系后考生对该试题就能很容易地进行选择。但由于化学反应速率在以往的高考试题中出现较少，考生对各种参与化学反应的物质之间的关系不能熟练地运用，导致选择困难。 难点二 化学平衡状态的判断及化学平衡移动 1．化学平衡的标志 (1)直接标志

2．化学平衡的移动 (1)分析化学平衡是否移动的一般思路——比较同一物质的正逆化学反应速率的相对大小。

(2)化学平衡移动原理——勒夏特列原理解读 原理内容：外界条件对化学平衡的影响可概括为一句话：若改变影响平衡的一个条件，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 原理解读： ①“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动；增加反应物浓度平衡向反应物浓度减小的方向移动；增压平衡向气体物质的物质的量减小的方向移动。 ②化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能完全抵消外界条件的变化，更不能超过外界条件的变化。 ③惰性气体对化学平衡的影响
3．等效平衡 (1)定义：相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。 (2)类型 ①恒温、恒容条件下的等效平衡 对反应前后气体分子数改变的可逆反应
，改变起始加入量时，“一边倒”后(即通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式同一半边的物质的量)，与原起始加入量相同，则为等效平衡。平衡时的各物质的浓度、百分含量均相同。 对反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”后，投料时的物质的量比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡。平衡时的各物质百分含量均相同。 ②恒温恒压下的等效平衡 如果反应在恒压下进行，改变起始加入量时，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成反应物(或生成物)，物质的量比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡。平衡时的各物质百分含量均相同。 例 2、将一定量纯净的氨基甲酸铵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)。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是(　　) A．2v(NH3)＝v(CO2) B．密闭容器中总压强增大 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变 【答案】C　 【解析】 根据“同边异，异边同，量相当”原则，A.不能表示正逆反应速率相等，所以不能依据A判断该分解反应已经达到化学平衡状态；NH2COONH4为固体物质，NH2COONH4分解反应为一扩大气体体积的反应，由此可以判断，随着反应的进行密闭容器中总压强增大，所以压强增大的过程，反应还在正向进行未达到平衡；同理，恒容条件下，随着反应的进行，则密度增大，依据“C.密闭容器中混合气体的密度不变”，可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态；由于反应物(NH2COONH4)是固体物质，所以密闭容器中NH3的体积分数始终不变，为。因此不能依据D判断该分解反应已经达到化学平衡状态。 【变式探究】对于任何一个化学平衡体系，以下变化或采取的措施，平衡一定发生移动的是(　　) ①加入一种反应物，②增大体系的压强，③升高温度，④使用催化剂，⑤化学平衡常数减小 A．①②③⑤　　　　　　　 B．①②③④⑤ C．③⑤ D．①②③ 【答案】C　 【解析】 对于有固体参加的反应来说，增加固体反应物的质量，因为不能改变其浓度，对平衡无影响，①错；压强的改变对溶液中进行的反应的反应速率和平衡没有影响，②错；任何反应都伴随着能量的变化，即任何反应不是吸热反应，就是放热反应，改变反应温度，化学平衡一定会发生移动，③对；催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的限度，④错；化学平衡常数减小，一定是温度发生了改变，化学平衡一定发生了移动，⑤对。 难点三 化学平衡的有关计算 1．平衡转化率 含义：平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，用来表示反应限度。 达平衡时，某一反应物的转换率(%) ＝×100% ＝×100% ＝×100% 如，对于反应：aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)，反应物A的转化率可表示为： α(A)＝×100% 2．“三段式”的运用 化学平衡的有关计算在解题过程中经常用“起始量、转化量、某时刻量”的解题模式来分析、解决问题。例如： 对于反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)。A的起始浓度为a mol·L－1，B的起始浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，反应容器的体积为V。则：
则有： ①A的转化率：α(A)＝×100% ②A的物质的量分数 Φ(A)＝×100% ③某时刻容器内压强与起始压强之比： ＝ ④某时刻容器内气体的平均相对分子质量： (某时刻)＝(g·mol－1) 例3 、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% 【答案】C　 【解析】 根据题意可知，发生反应的氢气的物质的量为 8 mol×25%＝2 mol，因此可得下列“三段式”：
在同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比，因此平衡时氮气的体积分数等于其物质的量分数，即为×100%≈15%。 【点评】 利用三段式可有效地理清各物理量之间的关系，保持解题过程中思路清晰。使用三段式要注意：若题目中给出的是各种物质的物质的量而不是浓度，上述各式中的浓度均可用物质的量来代替。但要注意表示各种物质的量的关系要统一，而且单位也要统一。 【变式探究】某温度下，反应2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g)的平衡常数为400。此温度下，在容积一定的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O  浓度/(mol·L－1) 0.44 0.6 0.6  下列说法正确的是(　　) A．CH3OH的起始浓度为1.04 mol·L－1 B．此时逆反应速率大于正反应速率 C．平衡时，CH3OH的浓度为0.04 mol·L－1 D．平衡时，CH3OH的转化率小于80% 【答案】C　 【解析】
由上述三段式看出A项错误；＝＝1.86<400，故反应还没达到平衡状态，此时正反应速率大于逆反应速率，B项错误；设平衡时CH3OH的浓度为x mol·L－1，则平衡时CH3OCH3、H2O的浓度均为：(1.64－x)mol·L－1，则代入平衡常数表达式可得：＝400，解答x＝0.04，C项正确；此时CH3OH的转化率为×100%＝97.5%>80%，D项错误。 难点四 图表及图像问题 解决化学反应速率和化学平衡图像的一般思路和方法：
【答案】D　 【解析】 该反应是从正反应方向开始，由图可以看出反应速率在逐渐增加，故在绝热容器中反应体系温度升高，可知该反应的正反应是放热反应，但随着时间的推移，反应物浓度逐渐减小，反应速率会有所下降，只有当反应速率不再改变时，反应才达到平衡，即平衡点将在c点之后，A错；由于a点到b点反应一直正向进行，故反应物浓度b点小于a点，B错；由于该反应是放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，C错；由于到c点反应仍未达到平衡，但速率一直在增大，故SO2的转化率一直在增大，D对。 【点评】 本题若忽视题干中“绝热恒容密闭容器”几个关键字，不能从温度对反应速率的影响入手，则会束手无策。此外，本题的易错点是受常见的温度－速率图像的影响，将横坐标看成温度而错选A项。 【变式探究】如图8－3所示为条件一定时，反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)＋Q(正反应为放热)中NO的转化率与温度变化关系曲线图，图中有a、b、c、d四个点，其中表示未达到平衡状态，且v正0 进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是 等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变 等压时，通入z气体，反应器中温度升高 等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 等容时，通入x气体，y的物质的量浓度增大 【答案】A 【解析】等压时充入惰性气体，体积增大，但对于第二个反应而言平衡正向移动，反应吸热，温度降 低，第一个反应向正向移动，c的物质的量增加，A项错误。 【考点定位】本题考查化学反应速率、化学平衡的移动等知识。 （2012·安徽）9．一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收： SO2(g)+2CO(g)
2CO2(g)+S(l
) △H＜0 若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是 A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变 B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快 C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率 D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应平衡常数不变 【答案】D 【解析】由于硫为液态，因此反应前后气体分子数不等，达平衡前容器内压强逐渐变小，分离出硫对化学反应速率及平衡无影响，即A、B错误；根据平衡移动原理知升温平衡向吸热方向移动即向左移动，SO2的转化率降低，C错误；平衡常数只受温度的影响，与催化剂无关，故D项正确。 【考点定位】本题主要考查外界条件对化学平衡及反应速率的影响，考查平衡常数的知识及平衡的移动。 （2012·天津）6．已知2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g)；ΔH ＝ －197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 ；(丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 A．容器内压强P：P甲＝P丙 > 2P乙 B．SO3的质量m：m甲＝m丙 > 2m乙 C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙 > k乙 D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝G丙 > 2Q乙 【答案】：B 【解析】：由于三个容器的温度和体积相同，根据三种情况下充入的物质的物质的量，可知甲、丙两种情况下充入的物质相当，达到的平衡完全相同，乙情况下充入的物质的量比甲少一半，故此容器内压强：p甲=p丙<2 p乙，A错；SO3的质量为：m甲=m丙>2m乙，B对；c(SO2): c(SO2)之比均相等，C错；反应放出或吸收的热量的数值：Q甲=Q丙<2Q乙，D错。 【考点定位】此题综合考查了化学反应速率和化学平衡知识。 （2012·上海）18．为探究锌与稀硫酸的反应速率(以v(H2)表示)。向反应混合汶中加入某些物质，下列判断正确的是 A．加入NH4HSO4固体，v(H2)不变 B，加入少量水，v(H2)减小 C．加入CH3COONa固体，v(H2)减小 D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小 【答案】BC 【解析】NH4HSO4能电离生成H＋，故v (H2)应增大；滴加少量CuSO4溶液后，Zn能与其置换出的Cu形成原电池，能加快反应速率。 【考点定位】本题考查化学反应速率的影响因素 （2012·江苏）10. 下列有关说法正确的是 A．CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0 B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈 C．N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H<0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2 )和H2的平衡转化率均增大 D．水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应 【答案】B 【解析】A项，该反应是气体体积增大的反应，即熵增大，而反应不自发，则反应为吸热反应，即?H>0，错；B项，铁铜构成原电池，铁作负极，加快了铁的腐蚀，正确；C项，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，H2的转化率减小，错；D项，Kw=c(H＋)c(OH－)，升高温度，Kw增大，即c(H＋)、c(OH－)增大，说明升温促进了水的电离，故可说明水的电离为吸热反应，错。 【考点定位】化学反应原理的分析 （2012·江苏）14. 温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： t / s  0 50 150 250 350  n(PCl3) / mol 0 0. 16 0. 19 0. 20 0. 20  下列说法正确的是 A． 反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)= 0. 0032 mol·L-1·s-1 B． 保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)= 0. 11 mol·L-1，则反应的驻H<0 C． 相同温度下，起始时向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2，反应达到平衡前v(正)>v(逆) D． 相同温度下，起始时向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3 的转化率小于80% 【答案】C 【解析】A项，v (PCl3)=
mol/(L·s)，错；B项，从表中看，平衡时PCl3为0.2mol/2L=0.1mol/L，升高温度时，PCl3的浓度增大，即平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，错；C项，原平衡时，K=
，充入物质后，Q=
，因为Qv (逆)，正确；D项，题干中充入1mol PCl5，相当于充入1mol PCl3和1mol Cl2，平衡时各组分的量相等，则PCl3的转化率为
，现充入2mol PCl3和2mol Cl2，可看是两部分平衡后再加压，加压向体积减小的方向移动，即逆向移动，PCl3的转化率应增大，错。 【考点定位】化学反应速率与化学平衡 （2012·上海）用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下： 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)
Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0) 完成下列填空： 31．在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2 L，3 min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80 g，则H2的平均反应速率___ mol／(L·min)；该反应的平衡常数表达式K=_____ 32．上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_。 a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小 b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小 c．其他条件不变，增大Si3N4物质的量平衡向左移动 d．其他条件不变，增大HCl物质的量平衡向左移动 33．一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_。 a．3v逆(N2)=v正(H2) b．v正(HCl)=4v正(SiCl4) c．混合气体密度保持不变 d．c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6 34．若平衡时H2和HCl的物质的量之比为m/n，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比___m/n（填“>”、“=”或“<”)。 【答案】31．0．02；
32．bd 33．ac 34．＜ 【解析】31．反应生成n(Si3N4)＝
＝0．02 mol，则反应消耗n(H2)=0．12 mol，v (H2)=
＝0．02 mol/(L·min)，该反应的平衡常数的表达式为
。 32．平衡常数只受温度的影响，改变压强平衡常数不变，A错误；上述反应是一个放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小，b正确；Si3O4为固体，改变Si3O4的物质的量不影响平衡的移动，c错误；增大HCl的物质的量，导致生成物HCl的浓度增大，反应向逆反应方向移动，d正确。 33．判断反应达到平衡状态的标志是v正＝v逆，反应中N2与H2的计量系数之比为1：3，3v逆(N2)=v逆(H2)，即v逆(H2)＝v正(H2)，a正确；b向反应方向一致，无法判断反应是否达到平衡；该反应是正反应方向是一个气体密度减小的反应，因此，当混合气体密度保持不变时，可以判断反应达到平衡状态；c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6，与化学反应是否达到平衡无关。 34．降低温度，平衡向正反应方向移动，HCl的物质的量增大，H2的物质的量减小，故H2和HCl的物质的量之比大于
。 【考点定位】本题主要考查化学反应速率与化学平衡得有关计算和判断。 （2012·全国新课标卷）27.(15分)光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。 （1）实验室常用来制备氯气的化学方程式为 ； （2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（ΔH）分别为-890.3kJ·mol
-1、-285.8kJ.mol-1和-283.0kJ.mol-1，则生成1m3（标准状况）CO所需热量为 ； （3）实验室中可用氯仿（CHCl3）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为 ； （4）COCl2的分解反应为COCl2（g）=Cl2（g）+CO（g） ΔH=+108kJ·mol-1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：
①计算反应在第8min时的平衡常数K= ； ②比较第2min反应温度T（2）与第8min反应温度T（8）的高低：T（2） T（8） （填“<”、“>”或“=”）， ③若12min时反应于温度T（8）下重新达到平衡，则此时c（COCl2）= mol·L-1； ④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率（平均反应速率分别以v（2-3）、v（5-6）、v（12-13））的大小 ； ⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v（5-6） v（15-16）（填“<”、“>”或“=”），原因是 。 【答案】 （1）MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （2）5.52×103 KJ （3）CHCl3＋H2O2＝COCl2＋H2O+HCl （4）①0.234 mol·L-1 ②＜ ③0.031mol·L-1 ④v(5-6)＞ v(2-3)＝v(12-13) ⑤＞ 在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大 【解析】 （1）实验室中用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气。 （2）根据题目信息，写出CH4、H2、CO燃烧的热化学方程式分别为： CH4（g）＋2O2（g）= 2H2O (l)＋CO2（g） ΔH1= -890.3kJ·moL-1 ① H2（g）＋1/2O2（g）= H2O (l) ΔH2= -285.8kJ·moL-1 ② CO（g）＋1/2O2（g）= CO2（g） ΔH3= -283.0kJ·moL-1 ③ 工业用甲烷和二氧化碳反应制取CO的热化学方程式为： CH4（g）＋CO2（g）= 2H2（g）＋2CO（g） ΔH 由盖斯定律和方程式①②③可知： ΔH=ΔH1-2ΔH2-2ΔH3=（-890.3）kJ·moL-1-2×（-285.8）kJ·moL-1-2×（-283.0）kJ·moL-1=247.3 kJ·moL-1，即生成2mol CO，需要吸热247.3 KJ，那么要得到1立方米的CO,吸热为(1000/22.4)×247.3/2=5.52×103 KJ。 (4)由图示可知8min时COCl2、Cl2、CO三种物质的浓度分别为0.04mol·L-1、0.11 mol·L-1、0.085 mol·L-1。所以此时其平衡常数为：0.11 mol·L-1×0.085 mol·L-1÷0.04 mol·L-1=0.23 4mol·L-1。第8min时反应物的浓度比第2min时减小，生成物浓度增大，平衡向正反应方向移动。又因为正反应为吸热反应，所以T（2）＜T（8）。④根据图像变化可知：在2min时升温 。在10min时 增加COCl2的浓度，在12min时，反应达到平衡 。在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，v（5-6）＞v（15-16）。 【考点定位】热化学方程式的书写、反应热的计算、化学反应速率、影响化学反应速率的因素、化学平衡、化学图像。 （2012·北京）26. (12分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，可实现氯的循环利用。 反应A: 4HCl+O2
2Cl2+2H2O （1）已知:i 反应A中， 4
mol HCI被氧化，放出115.6kJ的热量。 ii
①H2O的电子式是_______________. ②反应A的热化学方程式是_______________。 ③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ，H2O中 H—O 键比HCl中H—Cl键（填“强”或“弱”）_______________。 （2）对于反应A，下图是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_________________. ⑧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_______________. 【答案】（1）
；4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g) △H= - 115.6 kJ/mol；32；强；（2）4:1；投料比越小时对应的温度越低；30.8%。 【解析】（1）根据水分子的结构，其电子式为：
；反应A的热化学方程式为：4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g) △H= - 115.6 kJ/mol；由于反应中，需要断裂4mol“H—Cl“键、断开1mol“O=O”键，形成2mol“Cl-Cl”键，形成4mol“H-O”键；根据图纸数据，断开1mol“O=O”键，形成2mol“Cl-Cl”键的能量差为12kJ/mol，，反应的热效应为：-115.6 kJ/mol，故此断裂4mol“H—Cl“键和形成4mol“H-O”键的能量差为：-127.6 kJ/mol，故断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为32kJ，H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键强；（2）根据反应方程式：4HCl+O2
2Cl2+2H2O，氧气的投料比越高，则HCl的转化率越高，故此曲线b对应的投料比为4:1；由于该反应正向放热，故温度越高，HCl的转化率越低，故投料比越小时温度越高；当投料比为2:1，温度为400℃时，HCl的转化率约为80%，此时为： 4HCl+O2
2Cl2+2H2O， 开始 2 1 0 0 变化 1.6 0.4 0.8 0.8 平衡 0.4 0.6 0.8 0.8，故平衡混合气中氯气的物质的量分数为0.8/2.6=30.8%。 【考点定位】此题以反应A为载体，综合考查了化学键与化学反应中的能量变化、热化学方程式的书写、化学反应速率和化学平衡知识。 （2012·天津）10．（14分）金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。高温下，在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为： WO3 (s) + 3H2 (g)
W (s) + 3H2O (g) 请回答下列问题： ⑴ 上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。 ⑵ 某温度下反应达平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为_____________________；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为___________反应（填“吸热”或“放热”）。 ⑶上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示： 温度 25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃  主要成份 WO3 W2O5 WO2 W  第一阶段反应的化学方程式为___________________________；580℃时，固体物质的主要成分为________；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2物质的量之比为____________________________________。 ⑷ 已知：温度过高时，WO2 (s)转变为WO2 (g)； WO2 (s) + 2H2 (g)
W (s) + 2H2O (g) ΔH ＝ +66.0 kJ·mol－1 WO2 (g) + 2H2(g)
W (s) + 2H2O (g) ΔH ＝ －137.9 kJ·mol－1 则WO2 (s)
WO2 (g) 的ΔH ＝ ______________________。 ⑸ 钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W (s) +2I2 (g)
WI4 (g)。下列说法正确的有________________。 a．灯管内的I2可循环使用 b．WI4在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上 c．WI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长 d．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢 【答案】（1）k= ；（2）60%；吸热；（3）2WO3+H2
W2O5+H2O；W2O5、WO2；1:1:4；（4）+203.9kJ·mol-1；（5）ab。 【解析】（1）根据题给的化学方程式，其中的WO3和W均为固体，平衡常数中不写入，故k= ；（2）由方程式：WO3+3H2
W+3H2O，两物质的化学计量数相同，又知平衡时两者的体积比为2:3，故氢气的平衡转化率为：（3/5）×100%=60%；温度升高时，氢气和水蒸气的体积比减小，说明平衡向正向移动，说明该反应正向吸热；（3）根据表格中给出的反应的三个阶段，第一阶段，WO3转化为W2O5，方程式可表示为：2WO3+H2
W2O5+H2O；在580℃时，反应进入第二阶段，固体物质的主要成分是：W2O5、WO2；第二阶段的方程式可表示为：W2O5+H2
2WO2+H2O、第三阶段的方程式为： WO2+2H2
W+2H2O；故三阶段消耗的氢气的物质的量为：1:1:4；（4）根据题给的两个热化学方程式：WO2(s)+2H2(g)
W(s)+2H2O(g) △H= +66.0 kJ·mol-1①； WO2(g)+2H2(g)
W(s)+2H2O(g) △H=-137.9kJ·mol-1②；将反应①-②得到：WO2(s)
WO2(g) △H= +203.9kJ·mol-1；（5）根据钨丝灯管的反应原理，可知灯管内的碘单质可循环使用，a对；加入碘单质的作用是减缓灯丝变细，故b对；由于四碘化钨是在1400℃生成，高于3000℃时分解，故应在灯丝上形成，c错；温度升高时，不管是分解速率和化合速率都加快，d错。 【考点定位】此题为以金属钨的制取为基础，综合考查了化学平衡常数、平衡转化率、化学平衡的移动、盖斯定律、化学方程式的书写等知识。 （2012·重庆）29.（14分）尿素
是首个由无机物人工合成的有机物。 （1）工业上尿素
和
，在一定条件下合成，其反应方程式为 。 （2）当氨碳比
的转化率随时间的变化关系如题29图1所示.
①A点的逆反应速率

点的正反应速率为
（填“大于”、“小于”或“等于”） ②
的平衡转化率为 。 （3）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图29图2. ①电源的负极为 （填“A”或“B”）. ②阳极室中发生的反应依次为 、 。 ③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将 ；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为 g（忽略气体的溶解）.
【答案】（1）2NH3+CO2
CO(NH3)2+H2O （2）①小于 ②30％ （3）①B ②2Cl-—2e-=Cl2↑， CO(NH3)2 +3 Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl ③不变；7.2 【解析】(1)合成尿素根据原子个数守恒，还生成H2O，及2NH3+CO2
CO(NH3)2+H2O。（2）①A点未达到平衡，此过程中正反应速率减小，逆反应速率增大， B点达到平衡正逆反应速率相等，对CO2来说逆反应速率达到最大，故为小于。②根据2NH3+CO2
CO(NH3)2+H2O可设起始CO2为xmol，则转化的NH3为2x×60％，所以转化率=
％ （3）①由图像电解产生产物知：生成氢气的极为阴极，则B为负极。②阳极室中Cl-失电子产生Cl2。③阴极减少的H+，可通过质子交换膜补充，而使PH不变。气体物质的量为13.44L/22.4L/mol=0.6mol，由电子守恒及其原子个数守恒CO(NH2)2 ～3 Cl2～N2～CO2 ～3H2，则CO(NH2)2的物质的量为0.6mol/5=0.12mol，质量为0.12mol×60g/mol=7.2g 【考点定位】本题综合考查化学反应原理中化学反应速率、化学平衡、电化学等知识。 （2012·山东）29．（16分）偏二甲肼与N2O4 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应： (CH3)2NNH2 (l)＋2N2O4 (l)＝2CO2 (g)＋3N2(g)＋4H2O(g) （Ⅰ）
（1）反应（Ⅰ）中氧化剂是_______. （2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4 (g)
2NO2 (g) （Ⅱ） （3）一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________.
若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数_____（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0~3s内的平均反应速率v（N2O4）＝________mol·L-1·S-1。 （4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时，将amol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是_____ （用离子方程式表示）。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______（填”正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为__ _mol·L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb＝2X10-5 mol·L-1） 【答案】（1）N2O4 （2）放热 （3）ad 不变 0.1 （4）NH4++H2O
NH3·H2O+H+逆向
【解析】（1）反应（Ⅰ）中N2O4中N由＋4价变为0价，作为氧化剂。（2）温度升高时，气体颜色加深，说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应。（3）该反应由正方向开始进行，气体分子数逐渐增大，而压强保持不变，则容器体积增大，气体密度减小，达平衡时保持不变，a对；该反应的△H始终保持不变，不能说明达到平衡状态，b错；该反应由正方向开始进行，N2O4逐渐减小，恒压过程中容器体积增大，N2O4浓度减小，v正逐渐减小，达平衡时保持不变，c错；该反应由正方向开始进行，N2O4转化率逐渐增大，达平衡时保持不变，d对。平衡常数只与温度有关，温度保持不变，平衡常数不变。v(N2O4)=
v(NO2)=
×
＝0.1mol/（L·s）。（4）NH4NO3溶液由于NH4＋水解溶
液显酸性，滴加氨水后溶液由酸性变为中性，水的电离平衡向逆反应方向移动。Kb＝
，而c(OH－)＝10－7mol/L，则c(NH4＋)＝200c(NH3·H2O)，故n(NH4＋)＝200n(NH3·H2O)，根据电荷守恒，n(NH4＋)＝n(NO3－)，则溶液中n(NH4＋)＋n(NH3·H2O)＝a＋
，根据物料守恒，滴加氨水的浓度为（a＋
－a）mol÷bL＝
mol/L。 【考点定位】氧化还原反应，化学反应中的能量变化，化学平衡的移动等。 （2012·福建）23. ( 14分） (1)元素M 的离子与NH4+所含电子数和质子数均相同，则M的原子结构示意图为＿ 。 (2)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为 ＿。(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2O
HSO3-+OH-水解平衡的事实是 ＿（填序号）。 A.滴人酚酞溶液变红，再加人H2SO4溶液后红色退去 B.滴人酚酞溶液变红，再加人氯水后红色退去 C.滴人酚酞溶液变红，再加人BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去 (4)元素X、Y 在周期表中位于向一主族，化合物Cu2X和Cu2Y 可发生如下转化（其中D 是纤维素水解的最终产物）:
① 非金属性X Y(填“>”或“<”) ② Cu2Y与过量浓硝酸反应有红棕色气体生成，化学方程式为 （5）在恒容绝热（不与外界交换能量）条件下进行2A ( g ) + B ( g）
2C ( g ) + D ( s）反应，按下表数据投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系： 物质 A B C D  起始投料/mol 2 1 2 0   【解析】(1)NH4＋ 所含的电子数和质子数分别是10、11，与其电子数和质子数均相等的简单离子只有Na＋，Na的原子结构示意图为
。 (2)硫酸铝与过量氨水反应生成氢氧化铝和硫酸铵，注意Al(OH)3不能溶于过量的氨水，则硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为：3NH3·H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+ (3)向Na2SO3溶液中加入H2SO4，发生反应生成的SO2能与有色的有机物结合生成无色物质；氯水具有强氧化性能漂泊一些有色的有机物；向Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液发生反应过程中溶液中的SO32 －的浓度减小，Cl－浓度增加，但Cl－不能影响溶液中酚酞的变色情况，发故C可以说明。 (4)已知纤维素水解的最终产物——葡萄糖能与新制的氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀Cu2O，故X为S，Y为O。非金属性St1，HX的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。 （2）HX的电子式是 。 （3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX共价键的极性由强到弱的顺序是 。 （4）X2都能与H2反应生成HX，用原子结构解释原因： 。 (5)K的变化体现出X2化学性质的递变性，用原子结构解释原因：__________，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 （6）仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_______（选填字母） a. 在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低 b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱 c. HX的还原性逐渐 d. HX的稳定性逐渐减弱 【解析】（1）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以HX的生成反应是发热反应； （2）HX属于共价化合物，H－X之间形成的化学键是极性共价键，因此HX的电子式是
； （3）F、Cl、Br、I属于 ⅦA，同主族元素自上而下随着核电荷数的增大，原子核外电子层数逐渐增多，导致原子半径逐渐增大，因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，从而导致非金属性逐渐减弱，即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱，所以H－F键的极性最强，H－I的极性最弱，因此HX共价键的极性由强到弱的顺序是HF、HCl、HBr、HI； （4）卤素原子的最外层电子数均为7个，在反应中均易得到一个电子而达到8电子的稳定结构。而H原子最外层只有一个电子，在反应中也想得到一个电子而得到2电子的稳定结构，因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物HX； （5）同（3） （6）K值越大，说明反应的正向程度越大，即转化
率越高，a正确；反应的正向程度越小，说明生成物越不稳定，越易分解，因此选项d正确；而选项c、d与K的大小无直接联系。 【答案】（1）发热 （2）
（3）HF、HCl、HBr、HI； （4）卤素原子的最外层电子数均为7个 （5）同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多 （6）a、d （2011·广东卷）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图13所示。
（1）在0－30小时内，CH4的平均生成速率VI、VII和VIII从大到小的顺序为 ；反应开始后的12小时内，在第 种催化剂的作用下，收集的CH4最多。 （2）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。该反应的△H=+206 kJ?mol-1。 ①在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）
②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。 （3）已知：CH4(g)＋2O2(g) ===CO2(g)＋2H2O(g) △H=－802kJ?mol-1 写出由CO2生成CO的热化学方程式 。 【解析】本题考察化学反应速率的概念、计算及外界条件对反应速率对影响；反应热的概念和盖斯定律的计算；热化学方程式的书写；与化学平衡有关的计算；图像的识别和绘制。 （1）由图像可以看出，反应进行到30小时时，催化剂Ⅲ生成的甲烷最多，其次是催化剂Ⅱ，催化剂Ⅰ生成的甲烷最少。因此VI、VII和VIII从大到小的顺序为VIII＞VII＞VI＞；同理由图像也可以看出，反应进行到12小时时，催化剂Ⅱ生成的甲烷最多，因此在第Ⅱ种催化剂的作用下，收集的CH4最多。 （2）①由热化学方程式可知，该反应是吸热反应，即反应物的总能量小于生成物的总能量，因此反应过程中体系的能量变化图为
。
（3）由热化学方程式①CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ?mol-1 ②CH4(g)＋2O2(g) ===CO2(g)＋2H2O(g) △H=－802kJ?mol-1 ①－②得CO2(g)＋3H2O(g) === CO(g)+3H2(g)＋2O2(g) △H=+1008 kJ?mol-1 【答案】（1）VIII＞VII＞VI＞；Ⅱ
（2011·山东卷）研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。 （1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2＋ 8NH3
7N5＋12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。 （2）已知：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH=-196.6 kJ·mol-1 2NO（g）+O2（g）
2NO2（g） ΔH=-113.0 kJ·mol-1 则反应NO2（g）+SO2（g）
SO3（g）+NO（g）的ΔH= kJ·mol-1。 一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡 状态的是 。 a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变 c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2 测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K＝ 。 （3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH 0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是 。
【解析】（1）NO2溶于水生成NO和硝酸，反应的方程式是3NO2＋H2O=NO＋2HNO3；在反应6NO ＋ 8NH3
7N5＋12 H2O中NO2作氧化剂，化合价由反应前的+4价降低到反应后0价，因此当反应中转移1.2mol电子时，消耗NO2的物质的量为
，所以标准状况下的体积是
。 （2）本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。① 2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH1=-196.6 kJ·mol-1 ② 2NO（g）+O2（g）
2NO2（g） ΔH2=-113.0 kJ·mol-1 。②－①即得出2NO2（g）+2SO2（g）
2SO3（g）+
2NO（g） ΔH=ΔH2－ΔH1=-113.0 kJ·mol-1 +196.6 kJ·mol-1＝+83.6 kJ·mol-1。所以本题的正确答案是41.8；反应NO2（g）+SO2（g）
SO3（g）+NO（g）的特点体积不变的、吸热的可逆反应，因此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关，而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体，所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化，因此b可以说明；SO3和NO是生成物，因此在任何情况下二者的体积比总是满足1：1，c不能说明；SO3和NO2一个作为生成物，一个作为反应物，因此在任何情况下每消耗1 mol SO3的同时必然会生成1 molNO2，因此d也不能说明；设NO2的物质的量为1mol，则SO2的物质的量为2mol，参加反应的NO2的物质的量为xmol。
（3）由图像可知在相同的压强下，温度越高CO平衡转化率越低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应；实际生产条件的选择既要考虑反应的特点、反应的速率和转化率，还要考虑生产设备和生产成本。由图像可知在1.3×104kPa左右时，CO的转化率已经很高，如果继续增加压强CO的转化率增加不大，但对生产设备和生产成本的要求却增加，所以选择该生产条件。 【答案】（1）3NO2＋H2O=NO＋2HNO3；6.72 （2）－41.8；b；8/3； （3）< 在1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。 （2011·重庆卷）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。 （1）O3与KI溶液反应生成的两种单质是___________和_________。（填分子式） （2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如题29表所示。已知：O3的起始浓度为0.0216 mol/L。
①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是___________. ②在30°C、pH=4.0条件下，O3的分解速率为__________ mol/(L·min)。 ③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为______.（填字母代号） a. 40°C、pH=3.0 b. 10°C、pH=4.0 c. 30°C、pH=7.0 （3）O3 可由臭氧发生器（原理如题29图）电解稀硫酸制得。 ①图中阴极为_____(填“A”或“B”)，其电极反应式为_____。 ②若C处通入O 2 ，则A极的电极反应式为_____. ③若C处不通入O 2 ，D、E处分别收集到xL和有yL气体(标准情况)，则E处收集的气体中O 3 所占的体积分数为_____。(忽略 O 3 的分解)。
【解析】本题考察化学反应速率的概念、计算、外界条件对反应速率对影响以及有关电化学知识。 （1）臭氧是一种强氧化剂，能氧化I－生成单质碘，方程式为O3＋2KI＋H2O=I2＋2KOH＋O2↑； （2）①pH增大，说明碱性增强，因此其催化剂作用的是OH－； ②由表中数据可知，在30°C、pH=4.0条件下，O3的浓度减少一半所需的时间是108min，所以其反应速率是
； ③由表中数据知温度越高，pH越大，反应速率越快，所以分解速率依次增大的顺序为b、a、c； （3）①溶液中－2价的O失去电子被氧化得到臭氧，在电解池中阳极失去电子，发生氧化反应，溶液中的阳离子在阴极得到电子，发生还原反应，因此A是阴极，B是阳极；溶液中只有阳离子氢离子，所以阴极电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑； ②若阴极通氧气，则氧气得到电子被还原成OH－，然后结合溶液中氢离子生成水，方程式为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O； ③由以上分析知D、E分别产生的气体是氢气和氧气、臭氧的混合气体。设臭氧的体积是nL，根据得失电子守恒知
，解得n＝x－2y，所以臭氧的体积分数是
。 【答案】（1）O2 I2 （2）①OH－； ②1.00×10－
4 ③b、a、c （3）①2H＋＋2e－=H2↑ ②O2＋4H＋＋4e－＝2H2O； ③
（2011·新课标全国卷）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题： （1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ； （2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________； （3）在溶积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列说法正确的是________（填序号） ①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=
mol·L-1·min-1 ②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ③该反应为放热反应 ④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
增大 （4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______； （5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比） 【解析】（1）氢气的燃烧热是-285.8kJ·mol-1，即每生成1mol的水就放出285.8kJ的能量，反之分解1mol的水就要消耗285.8kJ的能量，所以用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ； （2）由CO（g）和CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式 ①CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) △H＝-283.0kJ·mol-1； ②CH3OH(l) ＋3/2O2(g)＝CO2(g)+2 H2O(l) △H＝-726.5kJ·mol-1； 可知②－①得到CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJ·mol-1； （3）CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g)。由图像可知B曲线先得到平衡，因此温度T2＞T1，温度高平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成，平衡常数减小，即②错③正确；温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的物质的量为
mol，此时甲醇的浓度为
，所以生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=
mol·L-1·min-1，因此①不正确；因为温度T2＞T1，所以A点的反应体系从T1变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即降低生成物浓度而增大反应物浓度，所以④正确。
。 (5)在甲醇燃料电池中，甲醇失去电子，氧气得到电子，所以负极的电极反应式是CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋，正极的电极反应式是3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O；甲醇的燃烧热是-726.5kJ·mol-1，所以该燃料电池的理论效率为
。 【答案】（1）2858； （2）CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJ·mol-1； （3）③④； （4）1－a/2；
（5）CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋、3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O、96.6% （2011·海南卷）氯气在298K、100kPa
时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题： （1）该反应的离子方程式为__________; （2）估算该反应的平衡常数__________（列式计算） （3）在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向________移动； （4）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将______（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡将向______________移动。 【答案】 (1)
； （2）
(水视为纯液体) C起 0.09 0 0 0 C变 0.09×
0.03 0.03 0.03 C平 0.06 0.03 0.03 0.03
； （3）正反应方向；（4）增大，正反应方向 【解析】题干中用“溶于水的Cl2约有三分之一与水反应”给出可逆反应
（该反应在教材中通常没提及可逆）；平衡常数的计算根据题中要求列三行式求算；平衡移动是因为H+的减少向正反应方向移动；增大压强将增大氯气的浓度，平衡向正反应方向移动。 (2011·全国II卷)反应aA(g)+bB(g)
cC(g)（ΔH＜0）在等容条件下进行。改
变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：
 回答问题： (1） 反应的化学方程式中，a:b:c为_____________; (2）A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为_________； (3）B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_____,其值是__________; (4） 由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是________________,采取的措施是____________; (5） 比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T2 T3(填“>”“<”“=”），判断的理由是_________________________________________; (6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）。
 【解析】由图像知在第Ⅰ阶段达到平衡时A、B、C的浓度变化量分别是1.0、3.0和2.0，所以反应的化学方程式中，a:b:c＝)1:3:2；由图像可以计算出A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)分别为2/20、0.36/15和0.12/15，vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)；同理可以计算出B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)分别为0.5、0.38和0.19； 由第一次平衡到第二次平衡是C的浓度瞬间降低到0，即移走量产物C，平衡向正方应方向移动；第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段相比，反应物浓度降低，生成物浓度增大，平衡向正方应方向移动，因为反应放热，所以是降低了温度；由于反应是一个体积增大的可逆反应，所以扩大容器的体积平衡向逆反应方向移动。 【答案】(1)1:3:2 (2)VI(A)VⅡ(A)VⅢ(A) (3)αⅢ(B) 19% (4)向正反应方向 从反应体系中移出产物C (5) > 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动
 (注：只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可） 20．(2011上海25)自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km，压强增大约25000~30000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s) +4HF(g)
SiF4(g)+ 2H2O(g)+148.9 kJ 根据题意完成下列填空： （1）在地壳深处容易有 气体逸出，在地壳浅处容易有 沉积。 （2）如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应 （选填编号）。 a．一定向正反应方向移动 b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c．一定向逆反应方向移动 d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大 （3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， （选填编号）。 a．2v正(HF)=v逆(H2O) b．v(H2O)=2v(SiF4) c．SiO2的质量保持不变 d．反应物不再转化为生成物 （4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g/L，在这段时间内HF的平均反应速率为 。 【解析】本题考察外界条件对化学平衡的影响、化学平衡常数和化学平衡状态的的理解以及反应
速率的有关计算。由于反应吸热，平衡常数K值变大，说明温度降低。 【答案】（1）SiF4 H2O SiO2 （2）ad （3）bc （4）0.0010mol(L·min) 【2010高考】 （2010·天津卷）6．下列各表述与示意图一致的是
A．图①表示25℃时，用0.1 mol·L－1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸体积的变化 B．图②中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)；ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化 C．图③表示10 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液混合时，n(Mn2+) 随时间的变化 D．图④中a、b曲线分别表示反应CH2＝CH2 (g) + H2(g)
CH3CH3(g)；ΔH< 0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化 【解析】酸碱中和在接近终点时，pH会发生突变，曲线的斜率会很大，故A错；正逆反应的平衡常数互为倒数关系，故B正确；反应是放热反应，且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用，故反应速率越来越快，C错；反应是放热反应，但图像描述是吸热反应，故D错。 【答案】B （2010·重庆卷）10．
当反应达到平衡时，下列措施：①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是 A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑥ D．③⑤⑥ 【答案】B 【解析】本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。 方法提炼：对于恒容容器，通入稀有气体，由于容器的体积不变，各组分的浓度保持不变，故反应速率保持不变，平衡也即不移动。若为恒压容器，通入稀有气体，容器的体积膨胀，对于反应则相当于减压。 （2010·安徽卷）10.低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为： 2NH2（g）＋NO（g）＋NH2（g）
2H3（g）＋3H2O（g）
H<0 在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B.平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡 D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大 【答案】C 【解析】A选项，放热反应升温平衡常数减小，错误；增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大，B错；使用催化剂平衡不移动，D错。 （2010·福建卷）8．下列有关化学研究的正确说法是 A．同时改变两个变量来研究反映速率的变化，能更快得出有关规律 B．对于同一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应的焓变相同 C．依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液 D．从HF、HCl、
、HI酸性递增的事
实，推出F、Cl、Br、I的非金属递增的规律 【解析】本题侧重考查反应速率、盖斯定律、分散系、元素周期律重要的基本概念，规律同时改变两个变量来研究反应速率的变化，不容易判断影响反应速率的主导因素，因此更难得出有关规律这是盖斯定律的表述；分散系的划分是以分散质颗粒大小来区分的；在以酸性强弱作为判断元素非金属性非金属性强弱依据时，是以最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为判断依据的。 【答案】B （2010·福建卷）12．化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物尝试随反应时间变化如右图所示，计算反应4~8 min间的平均反应速率和推测反应16 min 反应物的浓度，结果应是
A 2.5
和2.0
B 2.5
和2.5
C 3.0
和3.0
D 3.0
和3.0
【解析】本题考察化学反应速率的计算。第8秒与第4秒时反应物浓度差△C为10
，
为4秒，所以在4~8
间的平均反应速率为2.5
，可以排除CD两个答案；图中从0
开始到8
反应物浓度减低了4倍，根据这一幅度，可以推测从第8
到第16分也降低4倍，即由10
降低到2.5
，因此推测第16
反应物的浓度为2.5
，所以可以排除A而选B 【答案】B （2010·江苏卷）8．下列说法不正确的是 A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加 B．常温下，反应
不能自发进行，则该反应的
C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 D．相同条件下，溶液中
、
、
的氧化性依次减弱 【答案】AC 【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为
其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，
可知
的氧化性大于
，综上分析可知，本题选AC项。 （2010·上海卷）17.据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。 2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是 A．使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率 B．反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应 C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率 D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 【答案】B 【解析】此题考查化学反应速率和化学平衡知识。催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，也就是提高了生产效率，A对；反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，B错；充入大量CO2气体，能使平衡正向移动，提高H2的转化率，C对；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高CO2和H2的转化率，D对。 （2010·江苏卷）14．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知

kJ·mol
） 容器 甲 乙 丙  反应物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3  NH3的浓度（mol·L
） c1 c2 c3  反应的能量变化 放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ  体系压强（Pa） p1 p2 p3  反应物转化率 


 下列说法正确的是 A．
B．
C．
D．
【答案】BD 【解析】本题主要考查的是化学平衡知识。A项，起始浓度不同，转化率也不同，不成倍数关系，B项，实际上为等同平衡，不同的是反应的起始方向不同，在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量，故a+b=92.4;C项，通过模拟中间状态分析，丙的转化率小于乙，故2p2> p3;D项，a1+b1=1.，而a2> a3,所以a1+ a3<1.综上分析可知，本题选BD项。 （2010·四川理综卷）13.反应aM(g)+bN(g)
cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中：Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是
A.同温同压Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加 B.同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加 C.同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加 D.同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数增加。
（2010·天津卷）10．（14分）二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。 请回答下列问题： ⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为：___________________________。 ⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：________________________________________。 ⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： ① 2H2(g) + CO(g)
CH3OH(g)；ΔH ＝ －90.8 kJ·mol－1 ② 2CH3OH(g)
CH3OCH3(g) + H2O(g)；ΔH＝ －23.5 kJ·mol－1 ③ CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g)；ΔH＝ －41.3 kJ·mol－1 总反应：3H2(g) + 3CO(g)
CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH＝ ___________； 一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。 a．高温高压 b．加入催化剂 c．减少CO2的浓度 d．增加CO的浓度 e．分离出二甲醚 ⑷ 已知反应②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O  浓度/（mol·L－1） 0.44 0.6 0.6  ① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 ______ v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。 ② 若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) ＝ _________；该时间内反应速率v(CH3OH) ＝ __________。 【解析】(1)煤生成水煤气的反应为C+H2O
CO+H2。
(2)既然生成两种酸式盐，应是NaHCO3和NaHS，故方程式为： Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。 (3)观察目标方程式，应是①×2+②+③，故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ· mol -1。 正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小；加入催化剂，平衡不移动，转化率不变；减少CO2的浓度、分离出二甲醚，平衡右移，CO转化率增大；增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率降低；故选c、e。 (4)此时的浓度商Q=
=1.86＜400，反应未达到平衡状态，向正反应方向移动，故
正＞
逆；设平衡时生成物的浓度为0.6+x，则甲醇的浓度为（0.44-2x）有：400=
，解得x=0.2 mol·L-1，故0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1。 由表可知，甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) mol·L-1=1.64 mol·L-1，其平衡浓度为0.04 mol·L-1， 10min变化的浓度为1.6 mol·L-1，故
(CH3OH)=0.16 mol·L-1·min-1。 【答案】(1) C+H2O
CO+H2。 (2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS (3) -246.4kJ· mol -1 c、e (4) ①＞ ②0.04 mol·L-1 0.16 mol·L-1·min-1 （2010·全国卷Ⅰ）27.（15分）在溶液中，反应A+2B
C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为
、
及
。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题： （1）与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是： ②_______________； ③_______________； （2）实验②平衡时B的转化率为_________；实验③平衡时C的浓度为____________； （3）该反应的
_________0，判断其理由是__________________________________； （4）该反应进行到4.0min时的平均反应速度率： 实验②：
=__________________________________； 实验③：
=__________________________________。 【解析】（1）②使用了（正）催化剂；理由：因为从图像可看出，两者最终的平衡浓度相同，即最终的平衡状态相同，而②比①所需要的时间短，显然反应速率加快了，故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入（正）催化剂；③升高温度；理由：因为该反应是在溶液中进行的反应，所以不可能是改变压强引起速率的改变，又由于各物质起始浓度相同，故不可能是改变浓度影响反应速率，再由于③和①相比达平衡所需时间短，平衡时浓度更小，故不可能是改用催化剂，而只能是升高温度来影响反应速率的 （2）不妨令溶液为1L，则②中达平衡时A转化了0.04mol，由反应计量数可知B转化了0.08mol，所以B转化率为
；同样在③中A转化了0.06mol，则生成C为0.06mol,体积不变，即平衡时C(c)=0.06mol/L (3)
﹥0；理由：由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小，即A的转化率升高，平衡向正方向移动，而升温是向吸热的方向移动，所以正反应是吸热反应，
﹥0 （4）从图上读数，进行到4.0min时，实验②的A的浓度为：0.0
72mol/L,则△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L，
,∴
=2
=0.014mol(L·min)-1；进行到4.0mi实验③的A的浓度为：0.064mol/L：△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L，
,∴
=
=0.0089mol(L·min)-1 【答案】（1）②加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变 ③温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小 （2）40%（或0.4）；0.06mol/L；（3）﹥；升高温度向正方向移动，故该反应是吸热反应 （4）0.014mol(L·min)-1；0.008mol(L·min)-1 （2010·广东卷）31．（16分）硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。 (1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。 (2)在其他条件相同时，反应H3BO3 +3CH3OH
B(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的转化率（
）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图12，由此图可得出：
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___ ②该反应的
_____0(填“<”、“=”或“>”). (3)H3BO 3溶液中存在如下反应： H3BO 3（aq）+H2O（l）
[B(OH)4]-( aq)+H+（aq）已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2. 0 × 10-5mol·L-1，c平衡（H3BO 3）≈c起始（H3BO 3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K（H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字） 【解析】(1)根据元素守恒，产物只能是H2， 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。 (2)由图像可知，温度升高，H3BO 3的转化率增大，故升高温度是平衡正向移动，正反应是吸热反应，△H＞O。 (3) K=
=
=
【答案】 (1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2 (2) ①升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 ②△H＞O (3)
或1.43 （2010·山东卷）28．（14分）硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： Ⅰ.SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI Ⅱ. 2HI
H2+I2 Ⅲ.2H2SO42===2SO2+O2+2H2O （1）分析上述反应，下列判断正确的是 。 a．反应Ⅲ易在常温下进行 b．反应Ⅰ中
氧化性比HI强 c．循环过程中需补充H2O d．循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2 （2）一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2 min内的平均放映速率v（HI）= 。该温度下，H2（g）+I2（g）
2HI（g）的平衡常数K= 。 相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则 是原来的2倍。 a．平衡常数 b．HI的平衡浓度 c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数 （3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡 移动（填“向左”“向右”或者“不”）；若加入少量下列试剂中的 ，产生H2的速率将增大。 a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3 （4）以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。 已知 2H2（g）+O2（g）===2H2O(I) △H=-572KJ．mol-1 某氢氧燃料电池释放228．8KJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为 。 【解析】(1)H2SO4在常温下，很稳定不易分解，这是常识，故a错；反应Ⅰ中SO2是还原剂，HI是还原产物，故还原性SO2＞HI，则b错；将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得：2H2O==2H2+O2，故c正确d错误。
则H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常数K=
=64mol/L。 若开始时加入HI的量是原来的2倍，则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡，HI、H2、I2 的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍；各组分的百分含量、体积分数相等，平衡常数相等（因为温度不变）；因开始时的浓度增大了，反应速率加快，达平衡时间不可能是原来的两倍，故选b. （3）水的电离平衡为
,硫酸电离出的
对水的电离是抑制作用，当
消耗了
，
减小，水的电离平衡向右移动；若加入
,溶液变成
的溶液了，不再生成H2；加入的
会和
反应，降低

，反应速率减慢；
的加入对反应速率无影响；加入CuSO4 后，
与置换出的Cu构成原电池，加快了反应速率，选b. （4）根据反应方程式，生成1mol水时放出热量为：572kJ
=286 kJ,故该电池的能量转化率为
【答案】（1）c （2）0.1 mol·L-1·min-1 ；64mol/L；b （3）向右；b （4）80% （2010·福建卷）J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如右表；J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；M是地壳中含量最多的金属元素。
（1）M的离子结构示意图为_____;元素T在周期表中位于第_____族。 （2）J和氢组成的化合物分子有6个原子，其结构简式为______。 （3）M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾，反应的化学方程式为_____。 （4）L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。 ①在微电子工业中，甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2 的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为______。 ②一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H>0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递减的是_______（选填序号）。 选项 a b c d  x 温度 温度 加入H2的物质的量 加入甲的物质的量  y 甲的物质的量 平衡常数K 甲的转化率 生成物物质的量总和  （5）由J、R形成的液态化合物JR2 0．2mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215k
J。 该反应的热化学方程式为________。 【解析】 (1) J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,可以判断J元素为碳元素；M是地壳中含量最多的金属元素为铝元素；根据J、R在周期表中的相对位置可以判断R为硫元素，则T为氯元素，处于第三周期第七主族 （2）J和氢组成含有6个原子的分子为乙烯，其结构简式为
（3）M和T形成的化合物为
，与水反应
，其中氯化氢气体呈雾状 （4）①氨水与双氧水发生氧化还原反应：
生成无污染的氮气； ②甲在固体体积的密闭容器中发生分解反应
，
表明正反应为吸热反应，升高温度，平衡朝着正方向移动，甲物质的量减少；加入
的物质的量即增加生成物的浓度，平衡朝逆方向移动，甲的转化率减小 （5）JR2为CS2,燃烧生成二氧化碳和二氧化硫，依题意可以很快的写出反应的热化学方程式

【答案】(1)
； ⅦA （2）
（3）
， （4）①
②a和c;a或c （5）

（2010·上海卷）25．接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：
1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称)，该反应450℃时的平衡常数 500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。 2)该热化学反应方程式的意义是 ． a．
b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化 c．容器中气体的密度不随时间而变化 d．容器中气体的分子总数不随时间而变化 4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molSO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol，则
= mol.L-1.min-1：若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，
则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”)，再次达到平衡后， mol

---

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