资源简介 (共148张PPT)第七章 化学反应速率与化学平衡第25讲 化学平衡常数 化学反应的方向复习要点 1.了解化学平衡常数(K)的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。3.能正确计算化学反应的转化率(α)。第*页考点1 化学平衡常数 平衡 ③与盖斯定律关系化学方程式 平衡常数 关系式 ②拓展:有机溶剂反应体系,将产物水蒸出,平衡正移,提高转化率(2)平衡常数与速率常数的关系越大 温度 5. 化学平衡常数的三种应用 笔记:高考拓展与创新:与盖斯定律结合,分析K之间的关系;与电解质溶液中的电离平衡结合,分析不同反应K的关系。(1)利用化学平衡常数判断化学反应可能进行的程度,K值越大,反应进行的程度越大,同等条件下反应物的转化率越大。②(2024北京)依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向(√)(3)化学平衡常数与反应热的关系①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。②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。题组一 化学平衡常数的表达式、影响因素1. (2025·重庆模拟)在恒温条件下,向盛有足量NaCl(s)的2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO2、0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,发生如下两个反应:BB 题组集训提升能力A. 平衡后c(NO)=2.5×10-2 mol·L-1B. 平衡时NO2的转化率为50%C. 其他条件保持不变,反应在绝热条件下进行,则平衡常数K2增大2. (2023·全国甲卷)已知下列反应的热化学方程式:-307 题组二 化学平衡常数的应用a.判断反应进行的方向3. (2022·福建化学)异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:回答下列问题:如图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时lg Qp与温度的关系曲线。甲 反应Ⅰ对应平衡曲线N,恒压时充入水蒸气,Qp>Kpb.判断反应吸(放)热情况4. (2025·名师汇编)(1)反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在工业上有重要应用。该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。温度/℃ 700 800 830 1 000平衡常数 1.67 1.11 1.00 0.59<优点是升高温度,反应速率较快;缺点是正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应物的平衡转化率较低(2)McMorris测定和计算了在136~180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp:大于 Kp1·Kp2 大于 (T')-lg Kp1(T)|=lg Kp1(T)-lg Kp1(T'),则lg [Kp2(T')·Kp1(T')]>lg [Kp2(T)·Kp1(T)],即K(T')>K(T),可知温度升高,K增大,则ΔH>0解析:(1)①根据题表中的数据可知,温度越高,平衡常数越小,所以正反应为放热反应,ΔH<0。②反应在较高温度下进行的优点是升高温度,反应速率较快;缺点是正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应物的平衡转化率较低。5. 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平衡常数如表所示:化学反应 平衡常数 温度/℃500 800K1 2.5 0.15K2 1.0 2.50K3K1·K2< > 第*页考点2 化学平衡计算A 基础知识重点疑难1. 化学平衡常数、转化率计算——“三段式”法起始(mol) a b 0 0变化(mol) mx nx px qx平衡(mol) a-mx b-nx px qx(1)明确三个关系①对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。②对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。③各变化量之比等于各物质的化学计量数之比。(2)计算类型 2. 压强平衡常数——(1)分压定律①分压定律内容:混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和。p(A)+p(B)+p(C)+p(D)+……=pKp笔记:①即p(B)=p·x(B)(2)压强平衡常数Kp(只受温度影响)3. 多反应体系的类型(1)类型一 连续反应 连续反应是指两个可逆反应有着关联,第一个反应的某一生成物,是第二个反应的反应物。解题时要注意如果该物质是第一个反应的生成物、第二个反应的反应物,则在第一个反应中,该物质的初始量为0,它在第一个反应中的平衡量为第二个反应中该物质的初始量(在计算第二个反应的转化率时尤为重要)。(2)类型二 竞争反应(平行反应)平行反应是指反应物能同时进行两个或两个以上的不同反应,得到不同的产物。其中反应较快或产物在混合物中所占比例较高的称为主反应,其余称为副反应。解题时要注意如果一个物质是两个平行反应的反应物,则该物质的转化量是该物质在这两个反应中的转化量之和。笔记:拓展:反应的选择性受温度、催化剂等影响,选择合适的外界条件对主反应有促进作用,同时抑制副反应发生4. 学会解题(2024·河北化学)氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和Cl2(g),测定T1、T2、T3温度下体系达平衡时的Δp(Δp=p0-p①,p0为体系初始压强,p0=240 kPa,p为体系平衡压强),结果如图甲。75% 0.03 笔记:①[隐含信息]当T、V相同时,P与气体物质的量成正比D ②[信息解读]投料比=2,可设起始量n(SO2)=2 mol,n(Cl2)=1 mol,列三段式③[理论依据]当投料比互为倒数时,ΔP相同B 题组集训提升能力题组一 化学平衡常数、转化率等单反应计算40 设N点的转化率为平衡转化率,则该温度下反应的平衡常数K= (用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。6小于 降低温度、增大压强 97.3% 9 000 增大 甲 5.6×10-5 0.195 1 20%题组二 多反应体系中化学平衡常数、转化率等的计算7. (2025·八省联考四川卷)甲烷氧化偶联制乙烯是提高甲烷附加值的一项重要研究课题,其涉及的反应如下:回答下列问题:2C2H6(g)+O2> 能 C2H62~3 n(CH4)∶n(O2)为2~3时,乙烯的选择性远大于乙烷的选择性,而n(CH4)∶n(O2)为3~4时,乙烯的选择性与乙烷的选择性相差不大,且n(CH4)∶n(O2)为2~3时CH4的转化率大 416 8. (2024·山东化学)水煤气是H2的主要来源,研究CaO对C-H2O体系制H2的影响,涉及主要反应如下:压力p下,C-H2O-CaO体系达平衡后,图示温度范围内C(s)已完全反应,CaCO3(s)在T1温度时完全分解。气相中CO、CO2和H2摩尔分数随温度的变化关系如图所示。 0.5 不变 增大 解题感悟多反应体系的计算技巧——原子守恒法题组三 化学平衡常数、反应速率常数的关系A. E1>E-1B. 升高温度,平衡逆向移动D. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率BA. k正、k逆均增大,且k正增大的倍数更多B. k正、k逆均减小,且k正减小的倍数更少C. k正增大、k逆减小,平衡正向移动D. k正、k逆均减小,且k逆减小的倍数更少B0.025 mol·L-1·min-1 0.75 解析:(1)该反应是放热反应,反应达到平衡后,仅降低温度,k正、k逆均减小,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,因此k正减小的倍数更少。第*页考点3 化学反应的方向和调控无需外界帮助 混乱度 S > > A 基础知识重点疑难②熵变①的含义笔记:①(2024湖北) O2转化为O8是熵减反应(√)熵的变化 ΔS 自发进行 笔记:ΔH:热力学方向,ΔH<0,越小反应趋势越强能 平衡 不能 ΔS:动力学方向,ΔS>0,越大反应趋势越强2. 控制反应条件的基本措施(1)控制化学反应速率的措施 通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等措施控制反应速率。笔记:适合工业生产的措施,如粉碎固体、适当升温、加压等(2)提高转化率的措施通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度,从而提高转化率。如以工业合成氨为例,理解运用化学反应原理选择化工生产中的适宜条件:ΔH=-92.4 kJ·mol-1。②③从反应速率和反应限度两个角度选择反应条件④综合考虑——选择适宜的生产条件a.温度:400~500 ℃①b.压强:10 MPa~30 MPa②d.以铁触媒为催化剂e.采用循环操作提高原料利用率笔记:①适当加快速率,同时考虑平衡移动及催化剂活性B 题组集训提升能力题组一 化学反应方向与焓变、熵变的关系A. 1 mol CH4(g)<1 mol H2(g)B. 1 mol H2O(g)<2 mol H2O(g)C. 1 mol H2O(s)>1 mol H2O(l)D. 1 mol C(s,金刚石)>1 mol C(s,石墨)B解析:CH4(g)和H2(g)物质的量相同,且均为气态,CH4(g)含有的原子总数多,CH4(g)的摩尔质量大,所以熵值1 mol CH4(g)>1 mol H2(g),A错误;相同状态的相同物质,物质的量越大,熵值越大,所以熵值1 mol H2O(g)<2 mol H2O(g),B正确;等量的同一种物质,熵值关系为S(g)>S(l)>S(s),所以熵值1 mol H2O(s)<1 mol H2O(l),C错误;从金刚石和石墨的结构组成上来看,金刚石的微观结构更有序,熵值更低,所以熵值1 mol C(s,金刚石)<1 mol C(s,石墨),D错误。能 3. (2024·浙江6月选考)氢是清洁能源,硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料,其水解生氢反应方程式如下:(除非特别说明,本题中反应条件均为25 ℃,101 kPa)ΔH<0A. 高温 B. 低温 C. 任意温度 D. 无法判断C (2)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式,可以设计能自发进行的多种制备方法,将反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)再生为NaBH4。(已知:ΔG是反应的自由能变化量,其计算方法也遵循盖斯定律,可类比ΔH计算方法;当ΔG<0时,反应能自发进行。)NaBO2 (s)(要求:反应物不超过三种物质;氢原子利用率为100%)温度(K) 化学平衡常数500 1.1×1026 7.1×1034 1.3×102700 2.1×1019 2.6×1025 1.0A题组二 化学反应的调控及应用A. 使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可增大氧化炉中NO的含量B. 通过改变氧化炉的温度可促进反应Ⅰ而抑制反应ⅡC. 通过改变氧化炉的压强可促进反应Ⅰ而抑制反应ⅡD. 氧化炉出气在进入氧化塔前应进一步提高温度解析:使用选择性催化反应Ⅰ的催化剂可促进反应Ⅰ的发生,增大氧化炉中NO的含量,故A正确;升高温度,反应Ⅰ和反应Ⅱ的化学平衡常数均减小,则正反应均为放热反应,无法通过改变氧化炉的温度达到促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ的效果,故B错误;反应Ⅰ和反应Ⅱ的正反应均为气体分子数增大的反应,无法通过改变氧化炉的压强达到促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ的效果,故C错误;高温下反应Ⅲ的平衡常数较小,所以氧化炉出气在进入氧化塔前应降低温度,故D错误。氨氮物质的量之比为1,温度为400 ℃在400 ℃时催化剂的活性最好,催化效率最高,同时温度较高,反应速率快6. (2024·浙江6月选考)氢是清洁能源,硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料,其水解生氢反应方程式如下:随着投料比[n(NaBH4)/n(H2O)]增大,NaBH4的水解转化率降低解析:随着投料比[n(NaBH4)/n(H2O)]增大,NaBH4的水解转化率降低,因此生成氢气的速率不断减小。7. (2024·贵州化学)在无氧环境下,CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下,CH4芳构化时同时存在如下反应:ΔS=+80.84 J·mol-1·K-1反应ⅰ有积炭生成,随着反应的进行,生成的积炭逐渐增多,覆盖在催化剂表面,使催化剂催化性能逐渐降低,化学反应速率逐渐减小pH CH4平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积炭平均含量/%2.4 9.60 5.35 40.754.0 9.80 4.60 45.857.0 9.25 4.05 46.8010.0 10.45 6.45 33.1012.0 9.95 4.10 49.4510.0 pH=10.0时,产物中积炭平均含量最低,CH4平均转化率最大,芳烃平均产率最高解析:(1)由于反应ⅰ生成固态碳,会覆盖在催化剂表面,从而减小气体与催化剂的接触面积,因此随着反应进行,单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低。(2)比较表中数据可以看出,pH=10.0时,CH4平均转化率为最大值10.45%,芳烃平均产率为最大值6.45%,产物中积炭平均含量为最小值33.10%,所以最佳pH为10.0。第*页考点4 化学反应速率和平衡图像A 基础知识重点疑难1. 速率—时间图像(1)“渐变”类v-t图像①图像 分析和结论分析:t1时v正'突然增大,v逆'逐渐增大;v正'>v逆',平衡向正反应方向移动②结论:t1时其他条件不变,增大反应物的浓度分析:t1时v正'突然减小,v逆'逐渐减小;v逆'>v正',平衡向逆反应方向移动结论:t1时其他条件不变,减小反应物的浓度图像 分析和结论分析:t1时v逆'突然增大,v正'逐渐增大;v逆'>v正',平衡向逆反应方向移动结论:t1时其他条件不变,增大生成物的浓度分析:t1时v逆'突然减小,v正'逐渐减小;v正'>v逆',平衡向正反应方向移动结论:t1时其他条件不变,减小生成物的浓度②二阶段分析:条件改变时刻:正、逆反应速率的变化,分析条件对正、逆反应速率的影响。平衡移动过程:正、逆反应速率的相对大小,正移,则v正'>v逆';逆移,则v正'<v逆'笔记:①适用于浓度对速率的影响,条件改变时刻的规律:c(反应物)影响v正,c(生成物)影响v逆(2)“断点”类v-t图像①速率—时间图像“断点”分析根据“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。如图,t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体分子数不变的反应)②常见含“断点”的速率变化图像分析温度升高 温度降低 温度升高 温度降低适合正反应为放热的反应 适合正反应为吸热的反应压强增大 压强减小 压强增大 压强减小适合正反应为气体分子数增大的反应 适合正反应为气体分子数减小的反应笔记:“断点”主要受T、P的影响:改变条件时刻,正、逆反应速率均变化;平衡移动过程中,若平衡正移,则v正>v逆2. 转化率(百分含量)—时间—温度(压强)图像甲 乙 丙笔记:涉及时间要讨论反应速率快慢(2)解答恒温(恒压)图像题时应注意以下两点①“先拐先平数值大”原则分析反应由开始(起始物质相同时)到达平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。a.若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如图甲中T2>T1。b.若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如图乙中p1>p2。c.若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。甲 乙 丙②正确掌握图像中反应规律的判断方法a.图甲中,T2>T1,升高温度,平衡时αA降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应。b.图乙中,p1>p2,增大压强,平衡时αA升高,平衡正向移动,则正反应为气体分子数减小的反应。c.若纵坐标表示A的百分含量,则图甲中正反应为吸热反应,图乙中正反应为气体分子数增大的反应(反应从逆向开始)。甲 乙 丙3. 恒温(恒压)图像甲 乙笔记:简答题规范解答:反应放热(吸热),温度升高,平衡向逆(正)反应方向移动,转化率减小(增大)(1)“定一议一”原则:可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究,压强增大,αA增大,平衡正向移动,正反应为气体分子数减小的反应,乙中任取横坐标一点作横坐标的垂线,也能得出相同结论。(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法,在甲中作横坐标的垂线,乙中任取一曲线,即能分析出正反应为放热反应。甲 乙4. 特殊图像的理解笔记:类似有 交点时v正=v逆为平衡状态,交点之前为建立平衡,交点以后为平衡移动情况,平衡逆向移动,则反应ΔH<0B 题组集训提升能力题组一 反应速率—时间图像A. 由0到t1,H2的浓度不断增大B. 由t1到t2,2v正(H2)=3v逆(NH3)C. t2时,可能向容器中通入了N2D. 平衡常数KⅠ可能小于KⅡD解析:由题图可知,0到t1的过程为氨气分解形成平衡的过程,反应中氢气的浓度不断增大,故A正确;由题图可知,t1时反应达到平衡,正逆反应速率相等,则t1到t2的过程中,反应速率的关系为2v正(H2)=3v逆(NH3),故B正确;由题图可知,t2条件改变的瞬间,逆反应速率增大,可能是通入氮气,增大了生成物氮气的浓度,故C正确;由题图可知,t2条件改变的瞬间,逆反应速率增大,随后减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应是吸热反应,若改变条件为升高温度,平衡向正反应方向移动,与图示不符合,所以改变条件不可能是升高温度,温度不变,平衡常数不变,则反应的平衡常数KⅠ等于KⅡ,故D错误。回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是 (填字母,下同)。A. t0~t1 B. t1~t2 C. t2~t3 D. t3~t4E. t4~t5 F. t5~t6ACDF(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。A. 增大压强 B. 减小压强 C. 升高温度 D. 降低温度E. 加催化剂 F. 充入氮气t1时刻 ;t3时刻 ;t4时刻 。(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是 。A. t0~t1 B. t2~t3 C. t3~t4 D. t5~t6CEBA(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨气,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。解析:(1)根据图示可知,t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6时间段内,v正、v逆相等,反应处于平衡状态。(2)t1时,v正、v逆同时增大,且v逆增大得更多,平衡向逆反应方向移动,所以t1时改变的条件是升高温度;t3时,v正、v逆同时增大且增大程度相同,平衡不移动,所以t3时改变的条件是加催化剂;t4时,v正、v逆同时减小,且v正减小得更多,平衡向逆反应方向移动,所以t4时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知,t1~t2、t4~t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,则NH3的含量均比t0~t1时间段内的低,所以t0~t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3,v逆立刻减小,而v正逐渐减小,在t7时刻二者相等,反应重新达到平衡,据此可画出反应速率的变化曲线。题组二 转化率(含量)图像B. 氢气和氮气的物质的量之比保持不变,说明氨分解反应达到平衡状态C. p1<p2<p3<p4D. 500 K时,p3压强下氨分解反应的平衡常数比p4压强下的大C> b a.600 ℃,0.6 MPa b.700 ℃,0.7 MPa c.800 ℃,0.8 MPa解析:从题图中可知,压强相同的情况下,随着温度升高,C2H6的平衡转化率增大,因此该反应为吸热反应,ΔH4>0。600 ℃、0.6 MPa时,C2H6的平衡转化率约为20%,a错误;700 ℃、0.7 MPa时,C2H6的平衡转化率约为50%,最接近40%,b正确;700 ℃、0.8 MPa时,C2H6的平衡转化率接近50%,升高温度,该反应的化学平衡正向移动,C2H6转化率增大,因此800 ℃、0.8 MPa时,C2H6的平衡转化率大于50%,c错误。5. (2024·湖南化学)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),发生如下反应:题组三 投料比图像B. 曲线c代表乙酸的分布分数C. ΔH1<0,ΔH2>0D. L、M、N三点的平衡常数:K(L)=K(M)>K(N)答案:D解析:当投料比一定时,温度越高,CO2的转化率越低,所以升温,平衡左移,正反应为放热反应。平衡常数只与温度有关,不随投料比的变化而变化。放热 不变 A. 3 h时,反应②正、逆反应速率相等B. 该温度下的平衡常数:①>②C. 0~3 h平均速率v(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1D. 反应②加入催化剂不改变其平衡转化率A8. (2024·江苏化学)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B. 反应②的焓变ΔH2>0C. L6处的H2O的体积分数大于L5处D. 混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于CH3OH的生成速率答案:C解析:L4处与L5处的温度不同,故两处反应①的平衡常数K不相等,A错误;由图像可知,从L1到L3温度在升高,该装置为绝热装置,反应①为吸热反应,所以反应②为放热反应,ΔH2<0,B错误;从L5到L6,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在正向进行,反应②消耗 CO,而 CO 体积分数没有明显变化,说明反应①也在正向进行,反应①为气体分子数不变的反应,其正向进行时,n(H2O)增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有H2O的消耗与生成,故n(总)减小而n(H2O)增大,即H2O的体积分数会增大,故L6处的H2O的体积分数大于L5处,C正确;L1处CO的体积分数大于CH3OH,说明生成的CO的物质的量大于CH3OH,两者反应时间相同,说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率,D错误。题组五 曲线特殊点、趋势的原因分析< Kb>Kc>Kd T3~T4温度区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,不利于CO2的捕获反应为放热反应,温度升高平衡左移温度高于1 030 ℃时,x(O2)大于21%,载氧体无法载氧第*页限时跟踪检测A. 化学平衡常数的大小取决于化学反应的内因,与其他外界条件无关D解析:化学平衡常数由反应物本身的性质决定,也受温度影响,A项错误;相同温度下,同一反应的正、逆反应的化学平衡常数互为倒数,一般不相等,B项错误;该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,化学平衡常数减小,C项错误。1234567891011a b c d1234567891011A. a是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应ΔH<0B. b建立平衡的过程中,曲线Ⅰ比曲线Ⅱ反应时活化能低C. c是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像,压强p1>p2D. 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像答案:B12345678910111234567891011已知:图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上。CA. 由图像可知,p1>p2,ΔH>0B. 点Ⅰ时A2的平衡转化率为40%C. 点Ⅱ和点Ⅲ所对应的化学平衡常数相等D. 将点Ⅱ所对应的容器冷却到600 K,可变成点Ⅰ12345678910111234567891011DA. a点处的逆反应速率小于b点处的正反应速率B. 0~10 min内,O2的平均反应速率v(O2)=0.015 mol·L-1·min-1C. 其他条件不变,若在恒压条件下发生反应,平衡时NO2的转化率大于50%D. 60 min后,保持温度不变,向该容器中再通入0.5 mol O2和1 mol NO2,则反应逆向进行12345678910111234567891011DA. 该反应的压强平衡常数Kp≈0.02B. 增大体系压强,平衡不发生移动,平衡常数Kp不变C. 温度降低,v正、v逆均减小,平衡向逆反应方向移动D. 温度升高,反应重新达到平衡时,图中表示平衡的点可能是A和D12345678910111234567891011A. γ1>γ2B. 平衡常数:Ka<Kb=KcC. 当容器内气体密度不变时,反应达到平衡D. T1温度下增大压强,c点向a点方向移动C1234567891011解析:由题图可知,温度相同时,γ2对应曲线的Y的转化率大于γ1对应曲线的Y的转化率,故γ2>γ1,A错误;该反应正向反应为放热反应,温度越高,K越小,故Ka>Kb=Kc,B错误;由于产物之一为固体,容器恒容,若反应未平衡,气体总质量会改变,气体密度会改变,故当容器内气体密度不变时,反应达到平衡,C正确;正向反应气体体积减小,温度一定,增大压强,平衡正向移动,Y的转化率升高,温度不变,c点不会向a点方向移动,D错误。1234567891011CA. ΔH<0B. L1>L2C. a点对应的化学平衡常数的数值为80D. a点时,保持温度和压强不变,向容器中再充入0.4 mol HCl和0.1 mol O2,当再次平衡时HCl的转化率仍为80%123456789101112345678910118. (2025·东北三校第二次模拟)中国积极推动技术创新,力争2060年实现碳中和。CO2催化还原的主要反应有DA. 反应②的ΔH2<0B. 若气体密度不再变化,反应①和②均达到平衡状态C. 任一温度下的平衡转化率:α(H2)<α(CO2)D. 平衡时n(H2O)随温度升高先增大后减小1234567891011解析:由题干图像信息可知,随着温度的升高CH3OH的平衡产率减小,即升高温度反应②平衡逆向移动,故反应②的ΔH2<0,A正确;由题干信息可知,反应是在恒温恒压的容器中进行,故若气体密度不再变化,则反应①和②均达到平衡状态,B正确。由题干方程式可知,若只发生反应②,则H2和CO2的平衡转化率相等,若只发生反应①,则H2的平衡转化率小于CO2的,现同时发生反应①和反应②,故有任一温度下的平衡转化率:α(H2)<α(CO2),C正确;由题干图像信息可知,CH3OH的平衡产率随温度的升高一直在减小,而CO2的平衡转化率先减小后增大,说明温度较低时以反应②为主,随着温度升高平衡逆向移动,H2O的物质的量减小,而温度较高时,以反应①为主,随着温度升高平衡正向移动,H2O的物质的量增大,即平衡时n(H2O)随温度升高先减小后增大,D错误。12345678910119. (2025·湖北北师联盟三模)将NO转化为N2的途径有如下两种:向1 L密闭容器甲中投入0.1 mol NO,向1 L密闭容器乙中投入0.1 mol NO和0.1 mol CO,相同时间内测得NO的转化率随温度的变化情况如图所示。A. 两个反应的ΔH均大于0B. X点时两个容器中的正反应速率相同C. 容器甲中的反应达到平衡后,再投入0.1 mol NO,则NO的平衡转化率增大D. 图中Y点对应的平衡常数KⅡ=1 600D12345678910111234567891011A12345678910111234567891011123456789101111. (2025·日照模拟)多晶硅可用作光伏转换器的材料,锌还原法生产多晶硅涉及以下反应:回答下列问题:甲小于 小于 1234567891011A. 增大Zn的浓度有利于提高SiCl4的转化率B. 若气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应Ⅰ、反应Ⅱ均达平衡C. 平衡后,若压缩体积,反应Ⅰ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡不移动D. 选用合适的催化剂可以提高硅在单位时间内的产量C 甲1234567891011减小 随着温度升高反应Ⅱ正向移动消耗Zn、SiCl4,且反应Ⅰ逆向移动,故导致硅产率下降温度过高导致催化剂失去活性乙 丙1234567891011222.2乙 丙1234567891011(2)反应Ⅱ为气体分子数不变的反应,反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,增大Zn的浓度,反应Ⅰ正向移动,有利于提高SiCl4的转化率,A正确;反应Ⅰ中气体的平均相对分子质量为变量,气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应Ⅰ达到平衡,SiCl4、Zn、ZnCl2的浓度不变,则反应Ⅱ也达到平衡,B正确;平衡后,若压缩体积,反应Ⅰ平衡正向移动,SiCl4、Zn浓度减小,ZnCl2浓度增大,则反应Ⅱ平衡逆向移动,C错误;选用合适的催化剂可以加快反应速率,能提高硅在单位时间内的产量,D正确。1234567891011(3)降低温度时,k正、k逆均减小,反应Ⅱ焓变大于零,降低温度,平衡逆向移动,故k正减小幅度大于k逆,则k正-k逆减小。(4)已知反应Ⅱ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,SiCl2含量增加,反应Ⅱ生成的ZnCl2也会增加,但是结合题给图像可知,ZnCl2总的物质的量分数减小,说明反应Ⅰ逆向移动程度较大,反应Ⅰ为放热反应,故M点到N点硅产率缓慢下降的可能原因是随着温度升高反应Ⅱ正向移动消耗Zn、SiCl4,且反应Ⅰ逆向移动,故导致硅产率下降;N点后硅产率快速下降的主要原因是温度过高导致催化剂失去活性。(5)在一定温度下,向一定体积的密闭容器中,按3∶1的比例充入Zn和SiCl4的混合气体,此时压强为4 kPa,假设Zn和SiCl4分别为3 mol、1 mol,达到平衡后体系压强为3.6 kPa,则此时总的物质的量为3.6 mol,其中ZnCl2的分压为1.2 kPa,ZnCl2物质的量为1.2 mol,总的物质的量减小0.4 mol;反应Ⅱ为气体分子数不变的反应,反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,气体物质的量的减小由反应Ⅰ导致,则:1234567891011起始(mol)130转化(mol)0.40.80.8平衡(mol)起始(mol)转化(mol) 0.4 0.4 0.4 1.2-0.81234567891011 展开更多...... 收起↑ 资源预览