2019版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第7章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第1講 化學(xué)反應(yīng)的方向與限度學(xué)案 魯科版.doc

第1講化學(xué)反應(yīng)的方向與限度【2019備考】最新考綱：1.了解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2.能正確計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率?？键c(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向(頻數(shù)：難度：)1.自發(fā)過(guò)程(1)含義在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。(2)特點(diǎn)體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或釋放熱量)。在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。2.化學(xué)反應(yīng)方向(1)判據(jù)(2)一般規(guī)律：H<0，S>0的反應(yīng)任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行；H>0，S<0的反應(yīng)任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行；H和S的作用相反，且相差不大時(shí)，溫度對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。當(dāng)H<0，S<0時(shí)低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)H>0，S>0時(shí)，高溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。說(shuō)明：對(duì)于一個(gè)特定的氣相反應(yīng)，熵變的大小取決于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的系數(shù)大小。基礎(chǔ)判斷正誤(1)放熱過(guò)程均可以自發(fā)進(jìn)行，吸熱過(guò)程均不能自發(fā)進(jìn)行()(2)CaCO3CaOCO2是一個(gè)熵增的過(guò)程()(3)焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一因素()(4)H0、S0時(shí)，反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行()(5)吸熱且熵增加的反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行()(6)10 的水結(jié)成冰，可用熵變的判據(jù)來(lái)解釋反應(yīng)的自發(fā)性()(7)(2015天津高考)Na與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行()(8)(2014天津高考)某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)()(9)(2014江蘇高考)2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H0()(10)(2013江蘇高考)反應(yīng)NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H0()(11)(2012江蘇高考)CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的H0()(12)(2011江蘇高考)一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l)=Mg(l)Cl2(g)的H0、S0()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)題組焓變、熵變與化學(xué)反應(yīng)方向的判斷1.反應(yīng)2AB(g)=C(g)3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，反應(yīng)后體系中物質(zhì)的總能量升高，則該反應(yīng)的H、S應(yīng)為()A.H<0，S>0 B.H<0，S<0C.H>0，S>0 D.H>0，S<0解析該反應(yīng)中氣體的物質(zhì)的量增加，S>0。反應(yīng)后體系中物質(zhì)的總能量升高，說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，H>0。答案C2.下列說(shuō)法中，正確的是()A.反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時(shí)，H0B.已知反應(yīng)H2(g)I2(g)2HI(g)平衡常數(shù)為K，則2H2(g)2I2(g)4HI(g)的平衡常數(shù)為2KC.H0、S0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行D.在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，不能改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向解析H生成物能量和反應(yīng)物能量和，當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時(shí)，H0，A錯(cuò)誤；因?yàn)橄嗤瑴囟认?，系?shù)變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，則化學(xué)平衡常數(shù)為原來(lái)的n次方，所以反應(yīng)2H2(g)2I2(g)4HI(g)的平衡常數(shù)為K2，B錯(cuò)誤；根據(jù)GHTS判斷，對(duì)于H0、S0的反應(yīng)在溫度低時(shí)G0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)誤；催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，D正確。答案D3.(1)汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：2CO(g)=2C(s)O2(g)已知該反應(yīng)的H>0，簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù)：_。(2)超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí)，尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層?？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)化成CO2和N2，化學(xué)方程式如下：2NO2CO2CO2N2。反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的H_0(填“>”“<”或“”)。解析(1)2CO(g)=2C(s)O2(g)，該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)。根據(jù)GHTS，G>0，不能實(shí)現(xiàn)。(2)該反應(yīng)為熵減反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行說(shuō)明H<0。答案(1)該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，任何溫度下均不自發(fā)進(jìn)行(2)<規(guī)律總結(jié)焓變、熵變和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響HSHTS反應(yīng)情況永遠(yuǎn)是負(fù)值在任何溫度下過(guò)程均自發(fā)進(jìn)行永遠(yuǎn)是正值在任何溫度下過(guò)程均非自發(fā)進(jìn)行低溫為正高溫為負(fù)低溫時(shí)非自發(fā)，高溫時(shí)自發(fā)低溫為負(fù)高溫為正低溫時(shí)自發(fā)，高溫時(shí)非自發(fā)考點(diǎn)二化學(xué)平衡常數(shù)轉(zhuǎn)化率(頻數(shù)：難度：)1.化學(xué)平衡常數(shù)(1)概念：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，用符號(hào)K表示。(2)表達(dá)式：對(duì)于反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，K。(3)意義及影響因素K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)?；瘜W(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。(4)應(yīng)用判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度。利用化學(xué)平衡常數(shù)，判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡或向何方向進(jìn)行。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的任意狀態(tài)，濃度商：Q。QK，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；QK，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；QK，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)：若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)利用的是物質(zhì)的平衡濃度，而不是任意時(shí)刻濃度，也不能用物質(zhì)的量。催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，但對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響，也不會(huì)改變平衡常數(shù)的大小。2.平衡轉(zhuǎn)化率對(duì)于上例反應(yīng)中A(g)的平衡轉(zhuǎn)化率可表示為：(A)100%c0(A)代表A的初始濃度，A代表A的平衡濃度。1.(LK選修4P45例2改編)已知反應(yīng)A(g)3B(g)3C(g)在一定溫度下達(dá)到平衡，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_。若各物質(zhì)的平衡濃度分別為A2.0 molL1、B2.0 molL1、C1.0 molL1，則K_。答案K0.062 52.教材知識(shí)拓展一定溫度下，分析下列三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)的關(guān)系N2(g)3H2(g)2NH3(g)K1N2(g)H2(g)NH3(g)K22NH3(g)N2(g)3H2(g)K3(1)K1和K2，K1_。(2)K1和K3，K1_。解析化學(xué)反應(yīng)方向改變或系數(shù)改變，化學(xué)平衡常數(shù)均發(fā)生改變。答案(1)K(2)3.(溯源題)2017課標(biāo)全國(guó)，28(3)近期發(fā)現(xiàn)，H2S是繼NO、CO之后第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子，它具有參與調(diào)解神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?；卮鹣铝袉?wèn)題：H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)CO2(g)COS(g) H2O(g)。在610 K時(shí)，將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。(1)H2S的平衡轉(zhuǎn)化率1_%，反應(yīng)平衡常數(shù)K_。(2)在620 K重復(fù)試驗(yàn)，平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03，H2S的轉(zhuǎn)化率2_1，該反應(yīng)的H_0。(填“>”“<”或“”)(3)向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是_(填標(biāo)號(hào))。A. H2S B. CO2 C.COS D.N2解析H2O%0.02，x0.01。H2S的轉(zhuǎn)化率為100%2.5%。K2.8103。(2)水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，H2S的轉(zhuǎn)化率增大；溫度升高，平衡正向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(3)增大H2S濃度，平衡正向移動(dòng)，CO2轉(zhuǎn)化率增大，H2S轉(zhuǎn)化率降低，A錯(cuò)誤；同理，增大CO2濃度，H2S轉(zhuǎn)化率增大，CO2轉(zhuǎn)化率降低，B正確；增大COS濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，H2S轉(zhuǎn)化率降低，C錯(cuò)誤；加入不反應(yīng)的N2，反應(yīng)物、生成物濃度均不變，平衡不移動(dòng)，H2S轉(zhuǎn)化率不變，D錯(cuò)誤。答案(1)2.52.8103(2)>>(3)B探源：本考題源于教材LK選修4 P44“例1”及拓展，對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的理解及運(yùn)用進(jìn)行了考查。題組一化學(xué)平衡常數(shù)的理解及表示方法1.(2018邢臺(tái)期末聯(lián)考)只改變一個(gè)影響化學(xué)平衡的因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述不正確的是()A.K值不變，平衡可能移動(dòng)B.平衡向右移動(dòng)時(shí)，K值不一定變化C.K值有變化，平衡一定移動(dòng)D.相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的方程式的系數(shù)增大2倍，K值也增大兩倍解析因改變壓強(qiáng)或濃度引起化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)，K值不變，A項(xiàng)和B項(xiàng)均正確；K值只與溫度有關(guān)，K值發(fā)生了變化，說(shuō)明體系的溫度改變，則平衡一定移動(dòng)，C項(xiàng)正確；相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的方程式的系數(shù)增大2倍，K值應(yīng)該變?yōu)镵(原)2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D2.(2018濰坊質(zhì)檢)某溫度下，在一個(gè)2 L的密閉容器中，加入4 mol X和2 mol Y進(jìn)行如下反應(yīng)：3X(g)2Y(g)4Z(s)2W(g)，反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡，測(cè)得生成1.6 mol Z，則下列說(shuō)法正確的是()A.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是KB.此時(shí)，Y的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C.增大該體系的壓強(qiáng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大D.增加Y，Y的平衡轉(zhuǎn)化率增大解析化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體物質(zhì)，而物質(zhì)Z是固體，A錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式可知，平衡時(shí)減少的Y的物質(zhì)的量是1.6 mol0.8 mol，所以Y的轉(zhuǎn)化率為100%40%，B正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強(qiáng)時(shí)平衡常數(shù)不變，C錯(cuò)誤；增加Y后平衡右移，X的轉(zhuǎn)化率增大，而Y的轉(zhuǎn)化率減小，D錯(cuò)誤。答案B3.無(wú)色氣體N2O4是一種強(qiáng)氧化劑，為重要的火箭推進(jìn)劑之一。N2O4與NO2轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為：N2O4(g)2NO2(g)H24.4 kJ/mol。(1)平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓表示，即K表達(dá)式中用平衡分壓代替平衡濃度，分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)例如：p(NO2)p總x(NO2)。寫出上述反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的表達(dá)式_(用p總、各氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x表示)；影響Kp的因素為_。(2)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率v正k正p(N2O4)，逆反應(yīng)速率v逆k逆p2(NO2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則Kp為_(以k正、k逆表示)。解析(1)Kp，與化學(xué)平衡常數(shù)K一樣，影響Kp的因素為溫度。(2)Kp，達(dá)到平衡時(shí)，v正v逆，即k正p(N2O4)k逆p2(NO2)，故Kp。答案(1)(其他合理答案亦可)溫度(2)題組二化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的求算4.(2018安徽省“江淮十?！备呷谝淮温?lián)考)300 時(shí)，將氣體X和氣體Y各0.16 mol充入10 L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：X(g)Y(g)2Z(g)H<0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列說(shuō)法正確的是()A.前2 min的平均反應(yīng)速率v(X)2.0102 mol/(Lmin)B.其他條件不變，再充入0.1 mol X和0.1 mol Y，再次平衡時(shí)Y的轉(zhuǎn)化率不變C.當(dāng)v逆(Y)2v正(Z)時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡D.該反應(yīng)在250 時(shí)的平衡常數(shù)小于1.44解析A.前2 min的平均反應(yīng)速率v(X)v(Y)(0.04/10/2) mol/(Lmin)2.0103 mol/(Lmin)，故A錯(cuò)誤；B.其他條件不變，再充入0.1 mol X和0.1 mol Y，相當(dāng)于加壓，加壓平衡不移動(dòng)，再次平衡時(shí)Y的轉(zhuǎn)化率不變，故B正確；C.當(dāng)v逆(Y)2v正(Z)時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡，故C錯(cuò)誤；D.該反應(yīng)在300 時(shí)，平衡常數(shù)為1.44，降溫平衡右移，250 時(shí)的平衡常數(shù)大于1.44，故D錯(cuò)誤。答案B5.(2018山東名校聯(lián)盟期末聯(lián)考)氮和碳一樣也存在一系列氫化物如NH3、N2H4、N3H5、N4H6等。(1)上述氮的系列氫化物的通式為_；N3H5的電子式為_。(2)已知4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H1a kJ/molK1；4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)H2b kJ/molK2；寫出N2與O2反應(yīng)生成1 mol NO氣體的熱化學(xué)方式程式為_；該反應(yīng)式的平衡常數(shù)表達(dá)式K_(用K1、K2表示)。(3)已知NH3H2O為一元弱堿，N2H4H2O為二元弱堿，在水溶液中的一級(jí)電離方程式表示為N2H4H2OH2ON2H5H2OOH，則可溶性鹽鹽酸肼(N2H6Cl2)第一步水解的離子方程式為_；溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)開。(4)如圖所示，隔板固定不動(dòng)，活塞可自由移動(dòng)，M、N兩個(gè)容器均發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)向M、N中，各通入2 mol N2和6 mol H2。初始M、N容積相同，并保持溫度不變。則到達(dá)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率(H2)為M_N(填“”“”“”)。若在某條件下，反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)在容器N中達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含有1.0 mol N2、0.4 mol H2、0.2 mol NH3，此時(shí)容積為2.0 L。則此條件下的平衡常數(shù)為_。解析(1)氮的系列氫化物的通式為NnHn2；N3H5電子式為。(1)4得：1/2N2(g)1/2O2(g)=NO(g)H(ab)/4 kJmol1，KNO/N21/2O21/2(K1/K2)1/4。(3)由題目所給信息可知N2H分2步水解，N2HH2ON2H5H2OH(主要)，N2H5H2OH2ON2H4H2OHH2O，因而離子濃度的大小順序?yàn)镃lN2HHN2H5H2OOH。(4)由于隔板固定不動(dòng)，活塞可自由移動(dòng)，N2(g)3H2(g)2NH3(g)是總體積減小的反應(yīng)，活塞向左移動(dòng)。向M、N中，各通入2 mol N2和6 mol H2，N容器相當(dāng)于在M容器達(dá)平衡的基礎(chǔ)上再縮小容器的體積，平衡將右移，平衡時(shí)(H2)為MN。K0.12/0.50.232.5 mol2L2答案(1)NnHn2(2)1/2N2(g)1/2O2(g)=NO(g)H(ab)/4 kJmol1(K1/K2)1/4(3)N2HH2ON2H5H2OHClN2HHN2H5H2OOH(4)2.5 mol2L2方法技巧壓強(qiáng)平衡常數(shù)的含義及計(jì)算技巧Kp含義：在化學(xué)平衡體系中，各氣體物質(zhì)的分壓替代濃度，計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)。單位與表達(dá)式有關(guān)。計(jì)算技巧：第一步，根據(jù)“三段式”法計(jì)算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度；第二步，計(jì)算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)；第三步，根據(jù)分壓計(jì)算分式求出各氣體物質(zhì)的分壓，某氣體的分壓氣體總壓強(qiáng)該氣體的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))；第四步，根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算公式代入計(jì)算。例如，N2(g)3H2(g)2NH3(g)，壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp。試題分析(2016課標(biāo)全國(guó)，27)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NO，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，回答下列問(wèn)題：(1)NaClO2的化學(xué)名稱為_。(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣，反應(yīng)溫度323 K，NaClO2溶液濃度為5103 molL1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。離子SOSONONOClc/(molL1)8.351046.871061.51041.21053.4103寫出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式_。增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率_(填“提高”、“不變”或“降低”)。隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸_(填“增大”、“不變”或“減小”)。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，脫硫反應(yīng)速率_脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是_。(3)在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。由圖分析可知，反應(yīng)溫度升高，脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均_(填“增大”、“不變”或“減小”)。反應(yīng)ClO2SO=2SOCl的平衡常數(shù)K表達(dá)式為_。解題思路：我的答案：考查意圖：本題以對(duì)煤燃燒排放的煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝反應(yīng)為情境，突出了化學(xué)在污染源處理、環(huán)境保護(hù)方面所起到的重要作用，考查了現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)課程中一些基本物質(zhì)的化學(xué)名稱、比較全面地認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)原理和有關(guān)規(guī)律，了解相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)系圖表、運(yùn)用化學(xué)基本原理進(jìn)行正確分析，定性或定量描述濃度、溫度等因素對(duì)反應(yīng)速率及平衡變化的影響。本題強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)化學(xué)基本原理的學(xué)習(xí)、理解和靈活運(yùn)用，體現(xiàn)了對(duì)化學(xué)學(xué)科內(nèi)基礎(chǔ)知識(shí)整合的基調(diào)。作為必修部分的內(nèi)容，題中所涉及的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)基本原理的知識(shí)點(diǎn)覆蓋較為全面，文字?jǐn)⑹雠c圖表相結(jié)合，有一定的考查容量和計(jì)算量，難度中等，區(qū)分度較好。本題抽樣統(tǒng)計(jì)難度為0.35。解題思路：(1)NaClO2的化學(xué)名稱為亞氯酸鈉。(2)亞氯酸鈉具有氧化性，可將NO氣體氧化為NO，則NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O。該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，有利于反應(yīng)向消耗NO的方向進(jìn)行，所以增大壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率提高。脫硝反應(yīng)消耗OH，故隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸減小。根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中SO的離子濃度最大，說(shuō)明脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。原因除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。(3)由圖分析可知，溫度升高，SO2或NO平衡分壓的負(fù)對(duì)數(shù)均減小，說(shuō)明升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，因此脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均減小。根據(jù)反應(yīng)ClO2SO=2SOCl可寫出其平衡常數(shù)表達(dá)式為K。正確答案：(1)亞氯酸鈉(2)4NO3ClO4OH=4NO3Cl2H2O提高減小大于NO溶解度較低(或脫硝反應(yīng)活化能較高)(3)減小K真題演練1.(2017天津理綜，6)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2105。已知：Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2 ，固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來(lái)，加熱至230 制得高純鎳。下列判斷正確的是()A.增加c(CO)，平衡向正向移動(dòng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B.第一階段，在30 和50 兩者之間選擇反應(yīng)溫度，選50 C.第二階段，Ni(CO)4分解率較低D.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v生成Ni(CO)44v生成(CO)解析A項(xiàng)，增加c(CO)，平衡向正向移動(dòng)，因平衡常數(shù)大小只與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，所以反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，第一階段，50 時(shí)，Ni(CO)4為氣態(tài)，易于分離，有利于Ni(CO)4的生成，正確；C項(xiàng)，第二階段，230 制得高純鎳的反應(yīng)方程式的Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常數(shù)K15106，所以Ni(CO)4分解率較高，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，因反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，再根據(jù)該反應(yīng)的系數(shù)可知，該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，錯(cuò)誤。答案B2.2015課標(biāo)全國(guó)，28(4)Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)I2(g) H11 kJmol1在716 K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為_。(2)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為_(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t40 min時(shí)，v正_min1。(3)由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為_(填字母)。解析(1)2HI(g)H2 (g)I2 (g)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)。反應(yīng)后x(HI)0.784，則x(H2)x(I2)0.108，K。(2)到達(dá)平衡時(shí)，v正v逆，即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，k逆k正k正/K，在t40 min時(shí)，x(HI)0.85，v正k正x2(HI)0.002 7 min1(0.85)21.95103 min1。(3)原平衡時(shí)，x(HI)為0.784，x(H2)為0.108，二者圖中縱坐標(biāo)均約為1.6(因?yàn)槠胶鈺r(shí)v正v逆)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)在1.6上面， 升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，x(HI)減小(A點(diǎn)符合)，x(H2)增大(E點(diǎn)符合)。答案(1)(2)k正/K1.95103(3)A點(diǎn)、E點(diǎn)3.(2016海南化學(xué)，16)順1，2二甲基環(huán)丙烷和反1，2二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：該反應(yīng)的速率方程可表示為：v(正)k(正)順和v(逆)k(逆)反，k(正)和k(逆)在一定溫度時(shí)為常數(shù)，分別稱作正，逆反應(yīng)速率常數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)已知：t1溫度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值K1_；該反應(yīng)的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，則H_0(填“小于”“等于”或“大于”)。(2)t2溫度下，圖中能表示順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線是_(填曲線編號(hào))，平衡常數(shù)值K2_；溫度t1_t2(填“小于”“等于”或“大于”)，判斷理由是_。答案(1)3小于(2)B小于放熱反應(yīng)升高溫度時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)一、選擇題1.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方向及其判據(jù)的說(shuō)法中正確的是()A.非自發(fā)反應(yīng)就是不可能發(fā)生的反應(yīng)，自發(fā)反應(yīng)就是能較快進(jìn)行的反應(yīng)B.高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)C.由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過(guò)程D.反應(yīng)NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的H0解析A項(xiàng)，非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生，自發(fā)反應(yīng)進(jìn)行的也不一定較快，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，H0，該反應(yīng)是非自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，只要GHTS0，反應(yīng)就可以自發(fā)進(jìn)行，若G0，反應(yīng)就不能自發(fā)進(jìn)行，正確；D項(xiàng)，反應(yīng)NH3(s)HCl(g)=NH4Cl(s)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，GHTS0，從方程式知TS0，說(shuō)明H0，錯(cuò)誤。答案C2.某溫度下2 L密閉容器中3種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時(shí)的物質(zhì)的量(n)如表所示，下列說(shuō)法正確的是()XYWn(起始狀態(tài))/mol210n(平衡狀態(tài))/mol10.51.5A.該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是KB.其他條件不變，升高溫度，若W的體積分?jǐn)?shù)減小，則此反應(yīng)H0C.其他條件不變，使用催化劑，正、逆反應(yīng)速率和平衡常數(shù)均增大，平衡不移動(dòng)D.其他條件不變，當(dāng)密閉容器中混合氣體密度不變時(shí)，表明反應(yīng)已達(dá)到平衡解析由表知，X、Y是反應(yīng)物，W是生成物，且n(X)n(Y)n(W)213，化學(xué)方程式為2XY3W，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K，A錯(cuò)誤；升高溫度，若W的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則此反應(yīng)的H0，B正確；使用催化劑，平衡常數(shù)不變，C錯(cuò)誤；混合氣體密度一直不變，不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡，D錯(cuò)誤。答案B3.某固定容積的密閉容器中，1 mol A(g)與1 mol B(g)在催化劑作用下加熱到500 發(fā)生反應(yīng)：A(g)B(g) C(g)2D(s)H0，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.升高溫度，v正增大，v逆減小B.平衡后再加入1 mol B，上述反應(yīng)的H增大C.通入稀有氣體，壓強(qiáng)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D.若B的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于2解析升高溫度，v正和v逆都增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；平衡移動(dòng)與H無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；通入稀有氣體，壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)物和生成物濃度均保持不變，平衡不移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；B的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，設(shè)容器容積為1 L，則平衡時(shí)，B0.5 molL1，A0.5 molL1，C0.5 molL1，則K2，D項(xiàng)正確。答案D4.已知可逆反應(yīng)：2N2H4(g)2NO2(g)3N2(g)4H2O(g)H0。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.加壓有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為KC.升高溫度可縮短反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間但不能提高平衡轉(zhuǎn)化率D.使用催化劑可縮短反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間但不能提高平衡轉(zhuǎn)化率解析加壓，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A錯(cuò)；平衡常數(shù)表達(dá)式中應(yīng)該是生成物平衡濃度的冪之積除以反應(yīng)物平衡濃度的冪之積，B錯(cuò)；該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可以提高平衡轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)。答案D5.某溫度下氣體反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，平衡常數(shù)KAB2/E2F，恒容時(shí)，若溫度適當(dāng)降低，F(xiàn)的濃度增加，下列說(shuō)法正確的是()A.增大A、B，K增大B.降低溫度，正反應(yīng)速率增大C.該反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2E(g)F(g)A(g)2B(g)解析平衡常數(shù)K只隨溫度的變化而變化，與濃度變化無(wú)關(guān)，A錯(cuò)；降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小，B錯(cuò)；降溫時(shí)，F(xiàn)的濃度增大，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則焓變?yōu)檎?，C錯(cuò)；根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式可知A、B是生成物，E、F為反應(yīng)物，且對(duì)應(yīng)指數(shù)為其化學(xué)方程式中物質(zhì)前的系數(shù)，D正確。答案D6.某溫度下，反應(yīng)H2(g)Br2(g)2HBr(g)的平衡常數(shù)K1 000；則在同一溫度下，反應(yīng)2HBr(g)H2(g)Br2(g)的平衡常數(shù)K為()A.1 000 B.100 C.0.001 D.1解析同一溫度下，可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故K為，即選C。答案C7.活性炭可處理大氣污染物NO，反應(yīng)原理：C(s)2NO(g)N2(g)CO2(g)。T 時(shí)，在2 L密閉容器中加入0.100 mol NO和2.030 mol活性炭(無(wú)雜質(zhì))，平衡時(shí)活性炭物質(zhì)的量是2.000 mol。下列說(shuō)法不合理的是()A.該溫度下的平衡常數(shù)：KB.達(dá)到平衡時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率是60%C.3 min末達(dá)到平衡，則v(NO)0.01 molL1min1D.升高溫度有利于活性炭處理更多的污染物NO解析利用三段式分析。平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度：NO0.02 molL1，N20.015 molL1，CO20.015 molL1。A項(xiàng)，該溫度下的平衡常數(shù)：K，正確；B項(xiàng)，達(dá)到平衡時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率：100%60%，正確；C項(xiàng)，3 min末達(dá)到平衡，則v(NO)0.01 molL1min1，正確；D項(xiàng)，不知道反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，無(wú)法確定溫度對(duì)該反應(yīng)限度的影響，錯(cuò)誤。答案D8.一定條件下，向一密閉容器中充入一定量的NH3，反應(yīng)2NH3(g)N2(g)3H2(g)達(dá)到平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.壓強(qiáng)：p1p2B.b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)：KcKbC.a點(diǎn)：2v(NH3)正3v(H2)逆D.a點(diǎn)：NH3的轉(zhuǎn)化率為1/3解析相同溫度下，壓強(qiáng)越大，N2的體積分?jǐn)?shù)越小，所以p2p1，A錯(cuò)誤；由圖像可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以溫度越高，K越大，B正確；a點(diǎn)為平衡點(diǎn)，應(yīng)為3v(NH3)正2v(H2)逆，C錯(cuò)誤；假設(shè)反應(yīng)后氣體總體積為1 L，則N2為0.1 L、H2為0.3 L，未反應(yīng)的NH3為0.6 L，參加反應(yīng)的NH3為0.2 L，所以氨氣的轉(zhuǎn)化率為100%25%，D錯(cuò)誤。答案B9.一定條件下合成乙烯：6H2(g)2CO2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g)；已知溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖，下列說(shuō)法不正確的是()A.該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.平衡常數(shù)：KM>KNC.生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)D.當(dāng)溫度高于250 ，升高溫度，催化劑的催化效率降低解析升高溫度CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡常數(shù)減小，B正確；化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，催化劑在250 時(shí)催化活性最高，溫度繼續(xù)升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，C錯(cuò)誤，D正確。答案C10.(2018山東濰坊統(tǒng)考)溫度為T0時(shí)，在容積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：X(g)Y(g)Z(g)(未配平)，4 min時(shí)達(dá)到平衡，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖a所示。其他條件相同，溫度分別為T1、T2時(shí)發(fā)生反應(yīng)，Z的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖b所示。下列敘述正確的是()A.發(fā)生反應(yīng)時(shí)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率大小關(guān)系為v(X)v(Y)2v(Z)B.圖a中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為37.5%C.T0時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為33.3D.該反應(yīng)正反應(yīng)的反應(yīng)熱H0解析根據(jù)題圖a可知，04 min時(shí)，X、Y的濃度分別減少0.25 molL1、0.25 molL1，Z的濃度增加0.5 molL1，則化學(xué)方程式為X(g)Y(g)2Z(g)，同一反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其系數(shù)之比，則v(X)v(Y)v(Z)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；題圖a中，Y的起始濃度為0.4 molL1，平衡濃度為0.15 molL1，則Y的轉(zhuǎn)化率為100%62.5%，B項(xiàng)錯(cuò)誤；達(dá)到平衡時(shí)，X0.05 molL1，Y0.15 molL1，Z0.5 molL1，則平衡常數(shù)K33.3，C項(xiàng)正確；根據(jù)題圖b可知，T1條件下反應(yīng)先達(dá)到平衡，則T1T2，T2T1，溫度升高，Z增大，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，H0，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C11.某溫度下，反應(yīng)H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常數(shù)K。該溫度下，在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始濃度如表所示：起始濃度甲乙丙H2/(molL1)0.0100.0200.020CO2/(molL1)0.0100.0100.020下列判斷不正確的是()A.平衡時(shí)，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%B.平衡時(shí)，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%C.平衡時(shí)，丙中CO2是甲中的2倍，是0.008 molL1D.反應(yīng)開始時(shí)，乙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢解析設(shè)甲容器中，平衡時(shí)氫氣的變化濃度為x，則：K，解得x0.006 0 molL1，平衡時(shí)H2CO20.010x0.004 0 molL1，H2OCO0.006 0 molL1，(H2)100%60%。因乙中H2的起始濃度大于甲，故乙平衡相當(dāng)于是甲平衡正向移動(dòng)的結(jié)果，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%，A項(xiàng)正確；丙平衡可看作是2個(gè)甲平衡合并而成的，又因H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)是平衡不受壓強(qiáng)影響的反應(yīng)，故丙平衡中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變，僅各物質(zhì)的濃度是甲平衡中各物質(zhì)濃度的2倍，所以B、C項(xiàng)正確；由于三組反應(yīng)中丙中各物質(zhì)的濃度最大，甲中各物質(zhì)的濃度最小，所以丙反應(yīng)速率最快，甲反應(yīng)速率最慢，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D二、填空題12.汽車尾氣已成為城市空氣的主要污染源之一，其中的氮氧化物是重要污染物。(1)汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生NO的原理如圖1所示：該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。(2)治理尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0。若在一定溫度下將2 mol NO、1 mol CO充入1 L固定容積的容器中，反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的濃度變化如圖2所示。則從開始到達(dá)到平衡狀態(tài)的過(guò)程中，平均反應(yīng)速率v(CO2)_，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K_。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)20 min時(shí)改變的條件可能是_。A.增大壓強(qiáng)B.降低溫度C.減小CO2濃度且改用更高效的催化劑D.在恒溫恒容條件下，充入He氣體若保持溫度不變，20 min時(shí)向容器中充入CO、N2各0.6 mol，平衡將_(填“正向”“逆向”或“不”)移動(dòng)，原因是_。(3)用焦炭還原NO2的反應(yīng)為2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)，在恒溫條件下，向1 L密閉容器中加入不同物質(zhì)的量的NO2和足量C發(fā)生該反應(yīng)，測(cè)得平衡時(shí)NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓強(qiáng)的關(guān)系如圖3所示，計(jì)算C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp(C)_(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。解析(1)由題圖1可知，破壞舊化學(xué)鍵吸收的能量為946 kJmol1498 kJmol11 444 kJmol1，形成新化學(xué)鍵所釋放的能量為2632 kJmol1。故該反應(yīng)的H1 444 kJmol12632 kJmol1180 kJmol1。(2)v(CO2)v(CO)0.027 molL1min1，K0.035 (Lmol1)。由題圖2可知20 min25 min，N2逐漸增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)且反應(yīng)速率比015 min快，故選擇C。(3)由題圖3可知C點(diǎn)時(shí)NO2、CO2的濃度相等，設(shè)加入的NO2的物質(zhì)的量為a mol，由三段式計(jì)算可得NO2、N2、CO2的平衡濃度分別為0.5a molL1、0.25a molL1、0.5a molL1。Kp(C)p(N2)10 MPa2 MPa。答案(1)N2(g)O2(g)=2NO(g)H180 kJmol1(2)0.027 molL1min10.035 Lmol1C不此時(shí)的Qc0.035 (Lmol1)，QcK，故平衡不移動(dòng)(3)2 MPa13.(2018石家莊二檢)乙苯是一種用途廣泛的有機(jī)原料，可制備多種化工產(chǎn)品。(一)制備苯乙烯(原理如反應(yīng)所示)：. (g) (g)H2(g)H1124 kJmol1(1)部分化學(xué)鍵的鍵能如表所示：化學(xué)鍵CHCCC=CHH鍵能/(kJmol1)412348x436根據(jù)反應(yīng)的能量變化，計(jì)算x_。(2)工業(yè)上，在恒壓設(shè)備中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，常在乙苯蒸氣中通入一定量的水蒸氣。用化學(xué)平衡理論解釋通入水蒸氣的原因?yàn)開。(3)從體系自由能變化的角度分析，反應(yīng)在_(填“高溫”或“低溫”)下有利于其自發(fā)進(jìn)行。(二)制備氯乙基苯(原理如反應(yīng)所示)：. (g)Cl2(g) (g)HCl(g)H20(4)T 時(shí)，向10 L恒容密閉容器中充入2 mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)，5 min時(shí)達(dá)到平衡，乙苯和Cl2、氯乙基苯和HCl的物質(zhì)的量濃度(c)隨時(shí)間(t)變化的曲線如圖1所示。圖105 min內(nèi)，以HCl表示的該反應(yīng)速率v(HCl)_。T 時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_。6 min時(shí)，改變的外界條件為_。10 min時(shí)，保持其他條件不變，再向容器中充入1 mol乙苯、1 mol Cl2、1 mol 氯乙基苯和1 mol HCl，12 min時(shí)達(dá)到新平衡。在圖2中畫出1012 min Cl2和HCl的濃度變化曲線(曲線上標(biāo)明Cl2和HCl)；05 min和012 min時(shí)間段，Cl2的轉(zhuǎn)化率分別用1、2表示，則1_2。(填“”、“”或“”)圖2解析(1)由題給條件可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量高于形成化學(xué)鍵放出的總能量，不考慮苯環(huán)中化學(xué)鍵的變化可得：(4125348)(4123x436)124，解得x612。(2)該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，恒壓設(shè)備中，通入水蒸氣需增大容器容積，則平衡體系壓強(qiáng)減小，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大。(3)由GHTS，H0，S0可知該反應(yīng)在高溫下有利于其自發(fā)進(jìn)行。(4)05 min內(nèi)，v(HCl)0.032 molL1min1。由題中圖1知，T 平衡時(shí)，HCl和氯乙基苯的濃度均為0.16 molL1，乙苯和氯氣的濃度均為0.04 molL1，則K16。6 min后，反應(yīng)物濃度逐漸減小，生成物濃度逐漸增大，平衡正向移動(dòng)，則改變的條件為升高溫度。畫圖時(shí)應(yīng)注意，HCl的濃度應(yīng)從0.28 molL1開始，Cl2的濃度應(yīng)從0.12 molL1開始，10 min時(shí)平衡常數(shù)為81，12 min時(shí)溫度與10 min時(shí)相同，平衡常數(shù)不變，根據(jù)三段式法求出12 min時(shí)各物質(zhì)的濃度，12 min達(dá)到平衡時(shí)，HCl和氯乙基苯的濃度均為0.36 molL1，乙苯和氯氣的濃度均為0.04 molL1。05 min Cl2的轉(zhuǎn)化率1為100%80%，012 min Cl2的轉(zhuǎn)化率2為100%86.7%，所以1小于2。答案(1)612(2)該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)保持壓強(qiáng)不變，通入水蒸氣需增大容器容積，則平衡體系壓強(qiáng)減小，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大(3)高溫(4)0.032 molL1min116升高溫度如圖所示