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1、,1.已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为： C(金刚石、s)+O2(g)CO2(g) H1= - 395.41 kJ/mol C(石墨、s)+O2(g)CO2(g) H2= - 393.51 kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是 A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 C.石墨比金刚石能量高 D.金刚石比石墨能量低,【解析】主要考查能量判据的应用。 -得：C(金刚石，s)C(石墨，s) H= - 1.9 kJ/mol。,2.一定条件下，可逆反应X(g)+3Y(g)22Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为
2、0)，当达平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol/L，0.3 mol/L，0.08 mol/L，则下列判断不合理的是 A. c1c2=13 B. 平衡时，Y和Z的生成速率之比为32 C. X、Y的转化率不相等 D. c1的取值范围为0c10.14 mol/L.,【解析】本题考查化学反应限度的理解。若该反应向正反应方向进行，设X在建立平衡过程中的变化浓度为a X(g)+3Y(g)2Z(g) 起始量(mol/L) c1 c2 c3变化量(mol/L) a 3a 2a平衡量(mol/L) c1-a c2-3a c3+2a0.1 0.3 0.08达到平衡时c(X)c(Y)=13，而转化的c(X)c
3、(Y)=13，则c1c2=13，A合理C不合理；平衡时Y、Z生成速率之比为其化学计量数之比，B合理；若起始时c3=0，则c1有极大值： c1=0.1 molL-1+0.08 molL-1/2=0.14 molL-1，0c10；前10 min的反应速率为：v(NO2)=(0.6-0.2) mol/L10 min=0.04 mol/(Lmin)。从图象变化可以判断：25 min时，NO2的浓度增大0.4 mol/L，即加入0.4 mol NO2； (3)新平衡比原平衡各物质的浓度都增大了，除了增加NO2外，也可以加入N2O4和缩小体积等方法； (4) K值与温度有关，与反应途径无关。若要使新平衡时
4、c(NO2)/c(N2O4)比值变小，即减小NO2平衡浓度、增大N2O4平衡浓度；恒温恒容的条件下，增大N2O4或NO2，根据等效平衡原理，相当于增大平衡压强，有利于平衡向缩小气体体积方向移动。,4.合成氨工业在国民经济中占有重要的地位，请参与下列探究。 (1)生产氢气：将水蒸气通过红热的炭，即产生水煤气。C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g) H=+131.3 kJ/mol， S=+133.7JK-1mol-1该反应在常温下(298K)能否自发 否(填“能”或“否”)。 (2)已知在400时，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的K=0.5, 2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的
5、K= 2(填数值)。 400时，在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v(N2)正 =v(N2)逆(填“”、“p1 B.图可能是不同压强对反应的影响，且p1p2 C.图可能是不同温度对反应的影响，且T1T2 D.图可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，催化剂效果12,D,【解析】体系自由能变化(符号为G，单位为kJ/mol)适合于所有过程的自发性判断。 公式为G=H-TS(T指开尔文温度，单位K，T=273+t)； 若G0，不能自发进行(注意单位)； (2)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(
6、g)的K1=c2(NH3)/c(N2)c3(H2)；而反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的K2=c(N2)c3(H2)/c2(NH3)=1/K1=2；当N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol时，浓度分别为4 mol/L、2 mol/L、4 mol/L，则Qc=c2(NH3)/c(N2)c3(H2)=42423=1/2=K1；恰好处于平衡状态；同一物质的正、逆反应速率相等；,【解析】体系自由能变化(符号为G，单位为kJ/mol)适合于所有过程的自发性判断。 (3)合成氨的正反应是气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动；增大压强，平衡向正反应方
7、向移动；催化剂只改变反应速率，平衡不移动，只有D正确。,【例1】在一个密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在850时，气体混合物达到下式所示平衡：CO2+H2CO+H2O。已知达到平衡时生成0.75 mol CO。那么当H2改为9 mol，在上述条件下平衡时生成CO和H2O的物质的量之和可能为（ ） A. 1.2 mol B. 1.5 mol C. 1.8 mol D. 2.5 mol,典例精析,典例精析,C,典例精析,【评注】 对于可逆反应，不论在什么情况下，一定是反应物与生成物共存的状态，即任何物质的物质的量均大于零。,【解析】本题考查化学反应限度的认识。CO2+H2CO+
8、H2O起始 1 3 0 0转化 x x x x平衡 0.25 2.25 0.75 0.75在此基础上，当增加H2的量，平衡右移，CO2的转化率增大，CO、H2O的物质的量均增大。设平衡移动后，CO、H2O的物质的量为a，则a0.75+0.75=1.5。但CO2不能完全转化，(若CO2完全转化，则a=2)，故a2。因而a的取值范围：1.5a2。,典例精析,变式1,温度小于1240K或小于967,【解析】本题考查化学反应方向的判断。 根据判据：G=H-TS0时，反应自发进行 即(-94.0 kJmol-1)103 J/kJ-T(-75.8 Jmol-1K-1)0， 则T1240K或T1,【例2】
9、(2)下图1、2表示上述反应在时刻t1达到平衡，在时刻t2因改变某个条而发生变化的情况： 图1中时刻t2发生改变的条件可能是增大压强 (写一条即可，下 同)。 图2中时刻t2发生改变的条件可能是降低温度 。,典例精析,典例精析,增大压强,降低温度,【例2】 (3)在850时，其平衡常数K=1，850时在该容器中同时充入1.0 moI CO，3.0 mol H2O，1.0 mol CO2，5.0 mol H2，此时反应向 逆反应 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行，平衡时CO2的物质的量为 0.8 mol。,典例精析,典例精析,逆反应,0.8 mol,典例精析,【解析】 (1)根据速率概念：v
10、(CO2)= 2-1.2 mol/L5 min=0.16 mol/(Lmin)；650时平衡常数K=c(CO2)c(H2)/c(H2O)c(CO)=0.80.8/0.21.2=83；900时平衡常数为1/61；即2a=b1。 (2)速率加快而平衡不移动，可能的条件是增大压强或使用催化剂；使平衡向逆反应方向移动，可以采用降低温度的方法实现；,典例精析,【解析】 (3) Qc=c(CO2)c(H2)/c(H2O)c(CO)=1.05.0/3.01.0=53K，所以反应向逆反应方向移动；根据平衡常数K=c(CO2)c(H2)/c(H2O)c(CO) =(1.0-x)(5.0-x)(3.0+x)(1.0+x)=1，解得x=0.2 mol/L， 则c(CO2)平=0.8 mol/L。,
