精品化学教学资料第2节 化学反应的限度．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L当反应达到平衡时可能存在的数据是( )A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/LB．SO2为0.25 mol/LC．SO2、SO3均为0.15 mol/LD．SO3为0.4 mol/L解析：A项数据表明，题中0.2 mol/L的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项说明在题给浓度的基础上又有0.05 mol/L SO2和0.025 mol/L O2化合生成0.05 mol/L SO3，这是可能的；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol/L，这也是不可能的；D项数据说明SO2完全转化成了SO3，即平衡时c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这也是不可能的答案：B2．(双选题)一定条件下，在容积为10 L的密闭容器中，将1 mol X和1 mol Y进行如下反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60 s达到平衡生成0.3 mol的Z，下列说法正确的是( )A．60 s时Z的平衡浓度为0.03 mol/L B．将容器容积变为20 L，Z的新平衡浓度将小于原平衡浓度的一半 C．若温度和体积不变，往容器内增加1 mol X，X的转化率将增大 D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的ΔH >0 解析：60 s时Z的平衡浓度＝0.3 mol/10 L，故A项正确；将容器容积变为20 L，浓度变为一半，同时相当于减压，化学平衡向逆反应方向移动，Z的新平衡浓度将小于原平衡浓度的一半，故B项也正确；若温度和体积不变，往容器内增加1 mol X，Y的转化率将增大，但X的转化率将减小，故C项错；升高温度，X的体积分数增大，说明化学平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，ΔH<0，故D项错。
答案：AB3．关于C (s)＋H2O (g)CO (g)＋H2(g)的平衡常数书写形式，正确的是( )A．K＝ B．K＝C．K＝ D．K＝解析：根据化学平衡常数的定义，可以写出化学平衡常数的表达式为K＝，值得注意的是，固体物质的浓度应该视为常数答案：C4．(双选题)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下图所示的变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)：根据以上规律判断 ，下列结论正确的是( )A．反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1B．反应Ⅱ：ΔH<0，T1>T2C．反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1或ΔH<0，T2T1解析：解此题的关键是抓住压强、温度对化学平衡状态的影响及条件改变时平衡移动的规律其中：反应Ⅰ，温度升高，A的转化率降低，说明化学平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0，在温度一定时，增大压强，化学平衡向正反应方向移动，α(A)应增大，则p2>p1，A项不正确；由题给反应Ⅱ的图示可知，T1>T2，温度升高时n(C)减少，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应放热，ΔH<0，B项正确；对于反应Ⅲ若为放热反应，φ(C)减少时，平衡向逆反应方向移动，则T2T2，D项不正确。
答案：BC5．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2 (g)＋H2 (g)H2O(g)＋CO(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6完成下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________解析：根据化学平衡常数的定义式即可写出K＝答案：(2)该反应为________反应(选填“吸热”或“放热”)解析：由表中数据可以看出温度越高，平衡常数越大，说明反应混合物中CO或水的浓度越大，即升温，平衡向右移动，正反应为吸热反应答案：吸热(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是( )A．容器中压强不变B．混合气体中c(CO)不变C．v正(H2)＝v逆(H2O)D．[CO2]＝[CO]解析：该反应为物质的量不变的反应，反应过程中压强始终不变，与平衡与否无关答案：BC(4)某温度下，平衡浓度符合下式：[CO2]·[H2]＝[CO]·[H2O]，试判断此时的温度为________℃解析：当[CO2]·[H2]＝[CO]·[H2O]时K＝1，此时的温度由表中数据可知为830 ℃答案：8306．高炉炼铁过程中发生的主要反应为：Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：温度/℃1 0001 1501 300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K＝______，ΔH______0(选填“＞”“＜”或“＝”)；解析：因Fe和Fe2O3均为固体，无法表示其浓度，故K＝，升高温度，K减小，说明平衡向左移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，ΔH＜0；答案： ＜(2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1 000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应后达到平衡。
则CO的平衡转化率＝________；解析：Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)初始/mol 1 1 1 1转化/mol x x平衡/mo 1－ 1－x 1＋x 1＋xK＝＝4，解得x＝0.6，则CO的平衡转化率＝0.6 mol÷1 mol×100%＝60%；答案：60%(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是________A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量C．移出部分CO2 D．提高反应温度E．减小容器的体积 F．加入合适的催化剂解析：增加或减少固体的量，不影响正、逆反应速率，对平衡状态没有影响；加入催化剂同等程度的加快正、逆反应速率，对平衡状态没有影响，A、B、F对CO的平衡转化率没有影响；移出部分CO2，生成物浓度减小，平衡向右移动，CO的平衡转化率增大；因正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向左移动，CO的平衡转化率减小；因反应前后气体的化学计量数不变，压强对平衡没有影响，故减小容器的容积不影响CO的平衡转化率答案：C1．人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO＋HbO2O2＋HbCO,37 ℃时，该反应的平衡常数K＝220。
HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，导致人智力受损据此，下列结论错误的是( )A．CO与HbO2反应的平衡常数K＝ B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损D．把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒，其原理是使上述平衡向左移动解析：根据化学平衡常数的表达式的书写规则，判断A选项正确；B选项可根据反应方程式分析，CO浓度增大，则平衡右移，与血红蛋白(Hb) 结合的O2越少，故B选项正确；D选项同样可从化学方程式分析，其实就是B选项的逆过程；C选项正确的表述应该为：HbCO的浓度与HbO2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损，故C错误答案：C2．一定条件下，发生如下反应：2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(g)在容积不变的密闭容器中进行，达到化学平衡状态的标志是( )A．单位时间内生成n mol B，同时消耗了3n mol CB．容器内压强不随时间而变化C．混合气体的密度不随时间而变化D．单位时间内生成2n mol A，同时生成 n mol D析：化学平衡状态的最根本特征是正、逆反应速率相等，但在题目中往往有许多不同的表达方法，如单位时间内总物质的量的变化、密度的变化等。
解此题时的易错点是忽略此反应是反应前后气体的体积不变的反应，只要反应一开始，其气体的总压、总物质的量、密度(ρ＝，气体的总质量和容器的容积均不变)均不随时间变化对于反应：2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(g)，由于反应中Δvg＝0，气体的总压、气体的密度(ρ、m、V均不变)不变，也不能说明达到平衡状态；单位时间内生成n mol A则消耗n mol D，同时生成n mol D，则各物质的量不随时间改变而发生变化，说明已达到平衡状态答案：D3．对于3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为( )A．K＝ B．K＝C．K＝ D．K＝解析：化学平衡常数是化学反应达到平衡以后生成物浓度的化学计量数次方之积与反应物浓度的化学计量数次方之积的比值在表达时，注意不能用固体、纯液体表示，因为它们的浓度可视为常数答案：D4．在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g) ΔH＝－373.2 kJ·mol－1达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是( ) A．加催化剂同时升高温度B．加催化剂同时增大压强 C．升高温度同时充入N2 D．降低温度同时增大压强解析：该可逆反应中正反应为气体体积减小的放热反应，升高温度，反应速率增大，平衡左移，NO转化率减小；降低温度，反应速率减小，平衡右移，NO转化率增加；增大压强，反应速率增大，平衡右移，NO转化率增大；加催化剂，反应速率增大，不影响平衡；充入N2，若容器体积不变，则速率、平衡不受影响，若容器体积扩大，则反应速率减小；故答案选B。
答案：B5．(2013·全国卷) 反应X(g)＋Y(g) 2Z(g) ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是( )A．减小容器体积，平衡向右移动B．加入催化剂，Z的产率增大C．增大c(X)，X的转化率增大D．降低温度，Y的转化率增大解析：该反应前后气体分子数不变，改变压强，平衡不移动，故A项错误；催化剂不影响化学平衡，故B项错误；增大X的浓度，平衡右移，但X的转化率减小，故C项错误；该反应为放热反应，降温，平衡右移，Y的转化率增大，故D项正确答案：D6．在一定温度不同压强(p1＜p2)下，可逆反应2X(g)2Y(g) ＋Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系如图所示，其中正确的是( )解析：由于p1