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【复习目标】
1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学平衡常数(K)的含义。
【考情分析】高考对化学平衡及移动原理的考查内容主要有化学平衡状态的判断和分析，有关平衡的计算，对化学平衡移动中相关量的变化分析以及用图象工具分析解决问题等。试题常常联系实际问题，考查利用平衡移动原理探索工业条件的选择等。全国卷试题中题型多为填空题，基本上没有选择题。
【考点过关】
考点一化学平衡
研究对象
可逆反应
在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应
相同条件下，正、逆反应同时进行
反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于100%
定义
在一定条件下，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分浓度、含量保持保持一定而不变的状态，叫做化学平衡状态
平衡建立
平衡特点
化学平衡的建立与反应的途径无关：对于可逆反应，不管从正反应开始(只投入反应物)，还是从逆反应开始(只投入生成物)，或从正逆反应开始(同时投入反应物和生成物)，在一定条件下都能达到v(正)＝v(逆)状态
动
化学平衡是一种动态平衡，即υ正＝υ逆≠0）。υ正＝υ逆≠0是可逆反应达到平衡状态的本质
定
条件不变时，反应物与生成物浓度、百分组成保持不变（或反应物与生成物的含量保持一定）。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要特征
变
任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的。影响平衡的外界条件改变，平衡状态即被破坏，发生平衡移动
平衡标志
一个可逆反应达到平衡状态的最根本标志是υ(正)＝υ(逆)，运用速率标志要注意正逆反应速率相等是指用同一种物质表示的反应速率.若一个可逆反应的正逆反应速率是分别用两种不同物质表示时,则当这两者的速率之比应等于这两种物质的化学计量数之比时才标志着化学平衡了
υ(正)＝υ(逆)其必然结果是反应混合物各组分的含量保持不变，所以，各组分的浓度或含量不再随时间而改变也一定标志着化学平衡了
如果一个可逆反应达到平衡状态，则整个反应体系的物理参数，如总压强、总体积、总物质的量以及气体的平均分子量和密度等肯定都要保持定值，不会再随时间而改变，但反过来在一定条件下，这些物理参数若保持不变的可逆反应，不一定就达到了化学平衡，要作具体分析。如：aA(g)+bB(g) Cc(g)+dD(g) ，若a+b＝c+d , 由于反应前后气体分子数始终不发生改变,使反应体系的总压、平均分子量等参量在任何时刻都保持不变,这种情况下这些物理参量不能作为化学平衡态的标志
【考点演练】下列说法正确的是 。
①可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在容积固定的密闭容器中，单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，能说明该反应已达到平衡状态
②可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在容积固定的密闭容器中，单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，能说明该反应已达到平衡状态
③可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在容积固定的密闭容器中，用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态，能说明该反应已达到平衡状态
④可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，在容积固定的密闭容器中，混合气体的颜色、密度、压强、平均相对分子质量不再改变，能说明该反应已达到平衡状态
⑤一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，混合气体的密度、压强、总物质的量、B的物质的量浓度、混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态，能表明该反应已达到平衡状态
⑥如下图示能说明反应N2O4(g) 2NO2(g)达到平衡状态

⑦反应SO2(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋S(l)ΔH<0在恒容的密闭容器中进行，平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
⑧反应2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g) 2N2(g)＋3H2O(g)ΔH<0在恒容密闭容器中进行，单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，反应达到平衡
⑨密闭容器中混合气体的密度不变，说明分解反应NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)已经达到化学平衡
⑩2v正(H2)＝3v逆(NH3)能说明反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)已达到平衡状态
?在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)＋yH2(g) MHx＋2y(s) ΔH＜0达到化学平衡，容器内气体压强保持不变
?由可逆反应X2＋3Y22Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线可知，t1时，只有正方向反应

答案：①⑧⑨⑩?
考点二化学平衡的移动
定义
可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态，这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动
实质
平衡移动的实质因为条件的变化打破了正反应、逆反应速率相等的关系。υ(正) ＞υ(逆)，正向移动；υ(正)<υ(逆)，平衡逆向移动
原理
如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，这个原理叫做勒夏特列原理（化学平衡移动原理）
影响因素
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动
改变固体或纯液体的量，对化学平衡没影响
压强
反应前后气体分子数改变，增大压强化学平衡向气体体积减小的方向移动，减小压强化学平衡向气体体积增大的方向移动
反应前后气体分子数不变，改变压强化学平衡不移动
恒温、恒容条件充入惰性气体，原平衡体系总压强增大，体系中各组分的浓度不变，化学平衡不移动
恒温、恒压条件充入惰性气体，原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小，体系中各组分的浓度同倍数减小，反应前后气体体积不变的反应，化学平衡不移动；反应前后气体体积改变的反应，化学平衡向气体体积增大的方向移动
温度
升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动
降低温度化学平衡向放热反应方向移动
催化剂
使用催化剂，同等程度改变v正、v逆，化学平衡不移动
应用
调控反应
根据影响化学反应速率和平衡的条件以及化学平衡移动原理，可调控工业反应使之效益最大化。如合成氨工业中加入催化剂提高反应速率，温度控制在500 ℃左右，既考虑了反应速率又兼顾了催化剂的活性的最佳温度，充入过量N2以提高H2的转化率等
判物质状态
由压强的改变，根据平衡移动的方向，可以判断反应物或生成物的状态
判化学计量数
由压强的改变，根据平衡移动的方向，可以判断方程式中某气体物质的计量数或反应物和生成物之间的计量数的大小关系
判ΔH符号
由温度的改变，根据化学平衡移动的方向，可以判断正反应或逆反应是吸热反应还是放热反应
【考点演练】
(1) 用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染。新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应[2HCl(g)＋O2H2O(g)＋Cl2(g) ΔH]具有更好的催化活性，
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl～T曲线如下图：

则总反应的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是________。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应αHCl～T曲线的示意图，并简要说明理由_________ 。
③下列措施中，有利于提高αHCl的有________。
A．增大n(HCl) B．增大n(O2) C．使用更好的催化剂 D．移去H2O
（2）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2③CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)ΔH3，回答下列问题：
①反应①的化学平衡常数K表达式为________；图中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母)，其判断理由是________。

②合成气组成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。α(CO)值随温度升高而_____(填“增大”或“减小”)，其原因是____________；图中的压强由大到小为________，其判断理由是________________。

（3）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：
①正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1，已知：②C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3-242 kJ·mol-1，反应①的ΔH1为________ kJ·mol-1。图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_____________0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是__________（填标号）。
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强

②丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________。
③图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、____________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。
反应①K的表达式；反应①是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数K减小，因此曲线a符合。②由图可知，压强不变时，随着温度的升高，α(CO)减小；反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响；反应①为气体分子数减小的反应，加压使α(CO)增大；由图可知，固定温度(如530 K)时，p1→p2→p3，α(CO)增大，因此综合分析可知p3＞p2＞p1。（3）①根据盖斯定律，用②式-③式可得①式，因此△H1=△H2-△H3=-199 kj/mol +242 kj/mol =+43kj/mol。由a图可以看出，温度相同时，由0.1MPa变化到xMPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以x的压强更小，x<0.1。由于反应①为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此A正确、B错误。反应①正向进行时体积增大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此C错误，D正确。正确答案：+43kj/mol、小于、AD。②一方面H2可以活化催化剂，同时作为反应①的产物，他也会促使平衡逆向移动，从而减少平衡体系中的丁烯的含量。正确答案：原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降。③590℃
答案：(1)①＜ K(A) ②见下图

增大压强，平衡右移，αHCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前的大③BD
（2）①K＝ a 反应①为放热反应，升高温度使其平衡向逆反应方向移动，平衡常数K应减小 ②减小 由图可知，压强恒定时，随着温度的升高，α(CO)减小 p3＞p2＞p1 温度恒定时，反应①为气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，α(CO)增大，而反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响，故增大压强时，有利于α(CO)增大
（3）①+43 Kj/mol < AD ②原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降 ③590℃前升高温度，反应①平衡正向移动；升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多，更高温度则有更多的C4H10裂解导致产率降低
考点三化学平衡常数
定义
在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，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，该常数就是该反应的化学平衡常数。对于可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，化学平衡常数K＝
意义
一定温度下，平衡常数K越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；平衡常数K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小
一般认为，K>105时，反应进行得就基本完全了
书写
Cl2＋H2OHCl＋HClO
K＝
C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)
K＝
CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
K＝
CO32—＋H2OHCO3—＋OH－
K＝
CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)
K＝c(CO2)
如果某个反应可以表示为两个或多个反应的总和，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。如已知：2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) K1，2CO2(g) 2CO(g)+O2?K2 ，?则CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
影响因素
K的大小与物质的浓度、压强等无关，只随温度的变化而变化
应用
某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度商Qc与Kc比较大小来判断。当Qc>kc，υ(正)<υ(逆),未达平衡，反应逆向进行；当Qcυ(逆),未达平衡，反应正向进行；当Qc=kc，υ(正)=υ(逆),达到平衡，平衡不移动
利用化学平衡常数随温度的变化判断反应的热效应，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应
计算
可逆反应mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)，若A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L－1。
?mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)
c始/(mol·L－1) a b 0 0
c转/(mol·L－1) mx nx??? px qx
c平/(mol·L－1) a－mx b－nx px qx
平衡时化学平衡常数K＝
【考点演练】
(1)CrO42—和Cr2O72—在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72—)随c(H＋)的变化如图所示。

①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应： 。
②由图可知，溶液酸性增大，CrO42—的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为 。
③升高温度，溶液中CrO42—的平衡转化率减小，则该反应的ΔH 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
（2）Bodensteins研究了下列反应：2HI(g) H2(g)＋I2(g)。在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为 。
②上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为 (以K和k正表示)。若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min时，v正＝ min－1。
③由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为 (填字母)。

（3）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。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)Ru 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α
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，则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为____________。
c(CO2)/ (mol·L－1)
c(H2)/ (mol·L－1)
c(CH4)/ (mol·L－1)
c(H2O)/ (mol·L－1)
Ⅰ
a
b
c
d
Ⅱ
m
n
x
y
＝k逆x(H2)x(I2)，k逆＝，在t＝40 min时，x(HI)＝0.85，v正＝k正x2(HI)＝0.002 7 min－1×(0.85)2＝1.95×10－3 min－1。③原平衡时，x(HI)为0.784，x(H2)为0.108，二者图中纵坐标均约为1．6(因为平衡时v正＝v逆)，升高温度，正、逆反应速率均加快，对应两点在1.6上面， 升高温度，平衡向正反应方向移动，x(HI)减小(A点符合)，x(H2)增大(E点符合)。（3）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。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）①2CrO42—＋2H＋Cr2O72—＋H2O ②增大 1.0×1014 ③小于（2）①②k正/K 1.95×10－3 ③A点、E点（3）
v正
v逆
平衡常数K
转化率α
增大
增大
减小
减小

【过关练习】
1.（济宁市2017-2018学年度高三上学期期末）将0.2mol/L的KI溶液和0.05mol/LFe2(SO4)3 溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2 的是（ ）
A. 向混合液中滴入KSCN 溶液,溶液变红色
B. 向混合液中滴入AgNO3 溶液，有黄色沉淀生成
C. 向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成
D. 向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝色
解析：0.2mol/L的KI溶液和0.05mol/LFe2(SO4)3 溶液等体积混合，KI过量，向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中仍含有Fe3+，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2 ，故A正确；I2水能使AgNO3溶液产生黄色沉淀，不能说明溶液中存在I-，故B错误；该反应生成Fe2+，向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有Fe2+，不能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2，故C错误；该反应生成I2，向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝色，说明溶液中含有碘单质，不能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2，故D错误。答案：A
2.（宁德市2017届第二次质量检查）容积固定的密闭容器中，充入一定体积的CO2和H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g)。测得不同温度下CO2的物质的量随时间变化如右图。下列说法正确的是（ ）

A．该反应为吸热反应
B．T1、T2对应的平衡常数K1>K2
C．T1时，图中A点的正反应速率小于逆反应速率
D．T2时，若上述反应在压强恒定的密闭容器中进行，达平衡的时间变短
时间越短，故D正确。答案：D
3.（2017届泉州市考前适应性模拟卷一）将一定量氨基甲酸铵（NH2COONH4）加入密闭容器中，发生反应NH2COONH4 (s)2NH3 (g)+ CO2 (g) 。该反应的平衡常数的负对数（-lgK）值随温度（T）的变化曲线如图所示，下列说法错误的是

A．C点对应状态的平衡常数K(C)=10-3.638
B．该反应的△H>0
C．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态
D．30 ℃时，B点对应状态的v(正)＜v(逆)[
4．(山西省三区八校2017届第二次模拟考试)为了研究在温度对苯催化加氢的影响，以检验新型镍催化剂的性能。采用相同的微型反应装置， 压强为 0.78Mpa，氢气、苯的物质的量之比为 6.5:1。定时取样分离出氢气后，分析成分得如下表结果：
下列说法错误的是 （ ）
A．当温度超过 280℃，苯的转化率迅速下降，可能是因为该反应为吸热的可逆反应
B．在 110～240℃苯的转化率为 100%。说明该镍催化剂活性较高，能够在较宽的温度范围内催化而且不发生副反应
C．增大压强与提高氢气、苯的物质的量比都有利于提高苯的转化率
D．由表中数据来看，随着反应温度的升高，苯的转化率先升高后降低
5．(天津市和平区2017届第二次质量调查二)等物质的量的N2和O2在恒容密闭容器中发生反应：N2(g)+O2(g) 2NO(g)。下图曲线a表示该反应在T℃时N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是

A．T℃时，该反应的平衡常数K=
B．T℃时，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的△H<0
解析：A、根据平衡常数的定义，结合开始时氮气和氧气的物质的量相等，可知该平衡常数为： ，选项A正确；B、由于该容器是一个恒容容器，反应前后气体的质量不发生改变，所以气体的密度一直不变，选项B错误；C、催化剂仅能改变达到平衡所用的时间，不能使平衡移动，即不能改变平衡浓度，选项C错误；D、若曲线b对应的条件改变是温度，根据先达到平衡可知为升高温度，平衡向吸热反应的方向移动，而氮气的浓度降低，说明平衡向正方向移动，正反应为吸热反应，△H>0，选项D错误。答案：A
6．(江西省师范大学附属中学2017届第三次模拟)CO2经催化加氢可合成乙烯：2CO2 (g) +6H2 (g) C2H4(g)+4H2O(g)。0.1 MPa时，按n(CO2)：n(H2)=l：3投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图。下列叙述不正确的是

A．该反应的△H<0
B．曲线b代表H2O
C．N点和M点所处状态的c(H2)不一样
D．其它条件不变，T1℃、0.2 MPa下反应达平衡时c(H2)比M点大
7．(湖北省2017届4月调研考试)在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0，测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示，有关说法正确的是

A．温度：T1＞T2＞T3 B．正反应速率：υ（a）＞υ（b）＞υ（c）
C．平衡常数：K（b）＞K（d） D．CH3OH的体积分数?（a）＞?（b）＞?（c）
8.（2018年高考全国卷Ⅰ） 采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题
（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为___________。
（2）F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O4(g)完全分解）：
①已知：2N2O5(g)＝2N2O5(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJ·mol?1
2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJ·mol?1
则反应N2O5(g)＝2NO2(g)+O2(g)的ΔH =_______ kJ·mol?1。
②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率。t=62 min时，测得体系中pO2=2.9 kPa，则此时的=________ kPa，v=_______kPa·min?1。
③若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________。
④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。
（3）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：
第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应
第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______（填标号)。
A．v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应)
B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D．第三步反应活化能较高
答案：（1）氧气（2）+53.1 30.0 6.0×10—2 大于（1分） 升高温度，容器体积不变，压强增大，同时升高温度，二氧化氮聚合为四氧化二氮的平衡会向二氧化氮方向移动，气体的物质的量增大，气体压强增大 13.4 （3）AC
×2.9 KPa=5.8 KPa，因起始=35.8 KPa，则平衡=（35.8—5.8）KPa=30 KPa，v=2×10—3×30=6×10—2 KPa?min；③升高温度，容器体积不变，压强增大，同时升高温度，二氧化氮聚合为四氧化二氮的平衡会向二氧化氮方向移动，气体的物质的量增大，气体压强增大，则35℃体系压强大于25℃；④因起始=35.8KPa，则完全分解时，=17.9 KPa、p（NO2）=71.6 KPa，与测定63.1 KPa相差的26.4 KPa应是二氧化氮聚合为四氧化二氮的缘故，由聚合方程式计算可得，平衡时p（NO2）=18.8 KPa，p（N2O4）=26.4 KPa，则的反应平衡常数Kp=p2（NO2）/ p（N2O4）≈13.4；（3）第一步反应快速达到平衡后v（第一步正）=v（第一步逆），则必然有v（第一步正）=v（第一步逆）＞v（第二步），A正确；由总反应和分步反应对比可知中间产物为NO、NO3，B错误；由第二步反应较慢可知，NO2和NO3碰撞几率较小，C正确；第三步反应为快反应，说明第三步反应的活化能较小，D错误，答案选AC。
9.(德阳市2018届高三二诊)的主要组成元素是碳、氢、氧、硫、氮，还有极少量的磷、砷、锗、镓、铟等元素，燃煤产生CxHy、SO2等大气污染物，煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径之一。回答下列问题：
(1)锗是第四周期第ⅣA族元素，其原子结构示意图为_______________________。
(2)利用煤的气化获得的水煤气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下可以合成绿色燃料甲醇。
已知：H2O(l)H2O(g) △H1=+44.0kJ/mol
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) △H2=-3.0 kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-58.7 kJ/mol
写出由CO 与 H2制备 CH3OH 气体的热化学方程式___________________________________。
(3)甲醇和CO2可直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3，简称DMC)：
2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH4<0
①该化学反应的平衡常数表达式为K=_________________________。
②在恒温恒容密闭容器中发生上述反应，能说明反应达到平衡状态的是_____________(填标号)。
A.v正(CH3OH)= 2v逆(H2O) B.容器内气体的密度不变
C.容器内压强不变 D.CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变
③一定条件下分别向甲、乙丙个恒容密团容器中加入一定量的初始物质发生该反应，各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中DMC的物质的量依度随时间变化如图所示：

甲容器中，在5-15min中的平均反应速率v(CO2) =_____________。乙容器中，若平衡时n(CO2) =0.2mol，则T1________T2(填“>”“<"或”=”)。甲、丙两容器的反应达平衡时CO2的转化率：甲________丙(填“>”“<"或”=”)。
(4)一定温度下，用水吸收SO2气体时，溶液中水的电离平衡_________移动(填“向左” “向右”或“不”)；若得到pH=4的H2SO3溶液，试计算溶液中c(HSO3-)c(SO32-)=____________。SO2可用足量小苏打溶液吸收，反应的离子方程式是_________________________________。(已知该温度下，H2SO3的电离常数：K1=4.5×10-2，K2=2.5×10-7，H2CO3的电离常数K1=8.4×10-7，K2=1.2×10-10)
答案:(1)(2)CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g)ΔH=-99.7kJ·mol-1(3)①
c(CH3OCOOCH3)?c(H2O)c(CO2)?c(CH3OH)②AC③0.05mol·L-l·min-1 > <(4)向左 400 HCO3-+SO2=HSO3-+CO2
②A.v正(CH3OH)= 2v逆(H2O)，表示正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态； B.容器的体积不变，气体的质量不变，容器内气体的密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态；C.反应恰好气体的物质的量发生变化，容器内压强不变，说明各物质的量不变，能说明反应达到平衡状态；D.CH3OH与CO2的物质的量之比与反应前加入的物质的量有关，平衡时CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比可能保持不变，也可能变化，不能说明反应达到平衡状态；故选AC；③甲容器中，在5-15min中的平均反应速率v(CO2)= v(DMC) =1.5-110=0.05 mol·L-l·min-1；根据表格数据，n(CO2)减小，平衡正向移动，因此是降温的结果，因此T1＞T2；甲、丙两容器相比，丙中加入了二氧化碳，平衡正向移动，但二氧化碳的转化率降低，即平衡时CO2的转化率：甲＞丙；(4)二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离生成氢离子导致溶液中氢离子浓度增大，从而抑制水电离，即水的电离平衡向逆反应方向移动；c(HSO3-)/c(SO32-)=c(H+)/Ka2=10-42.5/10-7=400；根据电离平衡常数可知，亚硫酸氢根离子的酸性小于碳酸，SO2可用足量小苏打溶液吸收，反应生成二氧化碳和亚硫酸氢根离子，反应的离子方程式为：HCO3-+SO2=HSO3-+CO22。
10.( 2018年韶关市高三调研考试) 氮及其化合物在工农业生产生活中应用广泛，请解决下列问题。
（1）NH3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术。例如：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)△H1=－1800 kJ?mol-1 己知：①H2O(l)=H2O(g) △H2=+44 kJ?mol-1 ②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H3=－1000 kJ?mol-1 则NH3(g)+3/4O2(g)=1/2N2(g)+3/2H2O(l)的△H= 。
（2）400 ℃下2 L含有催化剂的密闭容器中充入0.02 mol的NH3和0.03 mol的NO，20 min后反应达到平衡，测得这段时间NH3的平均反应速率是3×10－4 mol·L－1·min－1，计算此时N2的体积分数。（写出计算过程）
（3）在纳米钴的催化作用下，肼（N2H4）可以发生分解反应：
3N2H4(g) N2(g)＋4NH3(g)。
①肼的电子式是 。
②若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示，其中曲线b表示的是 （写化学式）的体积分数随温度的变化情况。

③为抑制肼的分解，可采取的合理措施有____________________________（任写一种）。
(4)常温下，用氨水吸收CO2可得到(NH4)2CO3溶液，在(NH4)2CO3溶液中，c(OH－) c (H+)（填“>”、 “<”或“=”）；反应++H2ONH3·H2O+的平衡常数K= 。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11)
答案:（1）-396 kJ?mol-1 （2）反应的n(NH3)为3×10－4 mol·L－1·min－1×2 L×20 min=0.012 mol
4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O
n(起始)/mol 0.02 0.03 0 0
n(转化) /mol 0.012 0.018 0.015 0.018
n(平衡) /mol 0.008 0.012 0.015 0.018
故N2的平衡体积分数为0.015/0.053=28.3%
（3）① ②NH3 ③降低反应温度或增加压强等（4）> 12.5解析:本题考查化学反应原理。（1）根据盖斯定律可知，目标方程式可由①×—②×+③×得到，则△H=△H1×—△H2×+△H3×=-396 kJ?mol-1 ；（2）由题意建立如下三段式：
4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O
n(起始)/mol 0.02 0.03 0 0
n(转化) /mol 0.012 0.018 0.015 0.018
n(平衡) /mol 0.008 0.012 0.015 0.018
则NH3的平均反应速率是3×10－4 mol·L－1·min－1，反应的n(NH3)为3×10－4 mol·L－1·min－1×2 L×20 min=0.012 mol，故N2的平衡体积分数为0.015/0.053=28.3%；（3）①肼的电子式是；根据图示，曲线b是生成物，且b是c的四倍，即b表示的是NH3；③根据图示，该反应为吸热反应，为抑制肼的分解，即使平衡逆向移动，可采取的合理措施有降低反应温度或增加压强；（4）常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11，2×10-5>4×10-11，即碳酸根的水解程度大于铵根的水解程度，故(NH4)2CO3溶液显碱性，即c(OH－)>c (H+)；反应++H2ONH3·H2O+的平衡常数K===12.5。
11.（2018届蓉城一模）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：

资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181（升华）
316
1412
熔点/℃
﹣69
25
193
304
714
在TiCl4中的溶解性
互溶
﹣
微溶
难溶
（1）氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行．
已知：TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）△H1=+175.4kJ?mol﹣1
2C（s）+O2（g）=2CO（g）△H2=﹣220.9kJ?mol﹣1
①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4（g）和CO（g）的热化学方程式： 。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的△H 0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据： 。

③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是 。
④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有 。
（2）精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4．示意图如下：

物质a是 ，T2应控制在 。
答案：（1）①TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（g）+2CO（g）△H=-45.5kJ?mol-1 ②＞ 温度越高，CO的物质的量越多而CO2的物质的量少，说明CO2生成CO的反应是吸热反应③饱和食盐水、氯化亚铁溶液④TiO2、C（2）SiCl4 136℃左右

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