化学计算能力提高计划：化学反应速率和化学平衡有关的计算(5)

(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是______。a、v(NO2)=2v(O2) ；b、容器内压强保持不变

c、v逆(NO)＝2v正(O2) d、容器内的密度保持不变

(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是__________。

a、及时分离出NO2气体 ；b、适当升高温度；c、增大O2的浓度 ；d、选择高效的催化剂

[解析]：该反应的平衡常数表达式：K＝

NO2 2

；平衡常数只是温度的函数，平衡常数

NO 2* O2

越大，说明在该温度下反应物转化成生成物的限度越大，反应的转化率越大，K(300℃)＞K(350℃)，说明低温有利于反应物的转化，该反应的正反应是放热反应。从图上起始浓度看：反应物的浓度随时间变化越来越小，直到平衡时不再减少，图和数据表明，3秒时化学反应达到平衡。曲线c是NO的浓度随时间变化的曲线，曲线d是O2的浓度随时间变化的曲线。生成物的浓度随时间变化越来越大，直到某一时刻，达到平衡时浓度不再增大。本图中有两条从零浓度开始逐渐增大浓度的曲线，根据化学方程式中的计量数关系，NO的浓度减少等于NO2的浓度增加，从图中变化幅度看，曲线b的浓度变化符合计量数关系，所以曲线b是表示NO2的浓度随时间变化的曲线。用NO表示从0～2s内该反应的平均速率v（NO）＝

n(NO)V*t

0.02mol 0.008mol

2L*2s

=

=3*10-3 mol·L-1·s-1 ，化学反应速率之比等于计量数之

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比，用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v（O2）＝

v（NO）=1.5*10-3 mol·L-1·s-1 。

一定条件下的可逆反应，当正逆反应速率相等时，化学反应达到平衡状态，其特征是各物质

化学计算能力提高计划：化学反应速率和化学平衡有关的计算

的浓度不再发生改变，对于反应强后气体体积不等的可逆反应，在密闭容器中，由于浓度不变，物质的量也不再改变，压强也不再改变，b c正确。化学反应速率之比等于计量数之比，a判断无论可逆反应达到平衡与否，都成立，不是平衡特有的条件。d判断：化学反应遵循质量守恒定律，反应前后的质量不发生改变，密闭容器体积不变，所以密度始终不发生改变，它不是平衡判断的标志。a、及时分离出NO2气体平衡向正反应方向移动了，但是随着反应物浓度的减小，反应速率也减小了。b、适当升高温度，虽然反应速率提高了，由于正反应是放热反应，不利于平衡的正向移动；c、增大O2的浓度，O2是反应物，增大反应物浓度平衡向正反应方向移动，增大浓度化学反应速率增大，符合题意；d、选择高效的催化剂，只能增大化学反应速率，平衡不会发生移动。 [答案]：（1）K＝

NO2 2－3

；放热。(2）b；1.5×10mol/(L·s)。(3）b c。(4）c。

NO 2* O2

28．（2007年高考海南化学试题第16题）（6分）PCl5的热分解反应如下：PCl5

(g) Cl2(g)

（1）写出反应的平衡常数表达式；

PCl3(g)+

（2）已知某温度下，在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。计算该温度下的平衡常数。 [解析]：（1）（2）PCl5（g）c（起始）（mol/L）

c(PCl3)·c(Cl2)

；

c(PCl5)

PCl3（g） + Cl2（g） 2.00

=0.200 0 0 10.0

c（变化）（mol/L） 0.150 0.150 0.150 c（平衡）（mol/L） 0.050 0.150 0.150 所以平衡常数c(PCl3)·c(Cl2)0.150×0.150

＝＝0.45

c(PCl5)0.050

[答案]见解析。29．（2008年高考山东理综化学试题第29题）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。

⑴丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g) ；△H1＝+156.6kJ·mol-1 。 CH3CH＝CH2(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g) ；△H2＝+32.4kJ·mol-1 。

则相同条件下，反应C3H8(g)→CH3CH＝CH2 (g)＋H2(g) ；△H＝kJ·mol-1。 ⑵以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是

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熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ；放电时，CO3移向电池的 （填

“正”或“负”）极。

⑶碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则