微专题突破2 分压与平衡常数（学生用书）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

第二章化学反应速率与化学平衡 (3)生成物的产率= 该物质的实际生成量×100%。 思维导引：平衡时(H2)的物质的量→各种 该物质的理论生成量 物质转化的物质的量→确定平衡时其他物质 (4)平衡时某气体组分的体积分数=该气体组 的物质的量→代入计算式进行计算。 分的物质的量分数=n(该气体)×100%。 n(总) 【变式4】t℃时，在体积为2L的密闭容器中（容 【例题4】在一定温度下的密闭容器中，加入1mol 积不变)通入3molA和1molB,发生反应 CO和1 mol H2O发生反应CO(g)+HO(g) 3A(g)十B(g)一xC(g):经过2min的时间 一CO(g)十H(g),达到平衡时测得n(H2) 该反应达到平衡状态（假设温度不变），剩余 为0.5mol。求： 的B的物质的量为0.8mol并测得C的浓度 (1)该温度下的平衡常数： 为0.4mol·L1。 (2)C0的转化率。 请回答下列问题： (1)整个反应过程中，B的平均反应速率为 (2)x= ,平衡常数K= 微专题突破2分压与平衡常数>》 答案解析P 【例题】(2023·全国乙)（节选）(1)将FeS)置入 (2)提高温度，上述容器中进一步发生反应2S0)(g) 抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应： 一2S0(g)+O(g)(),平衡时= 2FeS)(s)=Fe(O)(s)+S)(g)十S)(g)(①D。平 (用psu、p表示)。在929K时，pe=84.6kPa、 衡时po一T的关系如下图所示。660K时，该 =35.7kPa,则= kPa,Kp II)= 反应的平衡总压pa= kPa、平衡常数 kPa(列出计 Kp(I)= (kPa)。K(I)随反应温度 算式)。 升高而 (填“增大”“减小”或“不变”)。 核心突破 5.0 1.分压 4.5 (1)定义相同温度下，当某组分气体B单独存 4.0 3.5 在且具有与混合气体总体积相同体积时，该气 3.0 2.5 体B所具有的压强，称为气体B的分压强。 1.5 (2)计算公式： 1.0 0.5 混合气体中某组分的分压=总压×该组分的 0.0“-- 560600 640680720760 物质的量分数，ps=paX准 刀总 ·39· 化学选择性必修1课堂学案 (3)分压定律：混合气体的总压等于相同温度 tr/mol·I. NO. 下各组分气体的分压之和，即p:=pA十p十 C. pe十… 2.压强平衡常数 一定温度下，气相反应：mA(g）十B(g)三 10 p/MPa eC(g)+TD(g)达平衡时，气态生成物分压幂 3.已知2A(g)+B(g)=2C(g)△H=-ak· 之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个 mo(a0),在一个2L固定容积的容器中加 常数，称为该反应的压强平衡常数，用符号K。 人4molA2和2molB2,在500℃时充分反应 表示，K.的表达式： 达到平衡后C的浓度为1mol·L1。若反应 K=年C)·p年(D pg"(A)·平"(B) 在第5min时达平衡，计算此5min内A的平 3.压力平衡常数(K)的计算流程 均反应速率为 ,反应达平衡时B2的 转化率为 ,若达平衡时测得容器内压 第一步 根钢“，段式”法让宇半燃体系小中存 物质的物质的品或物质的品浓度 强为10MPa,则平衡常数为K. 一步 汁算各气校饥分的物质的量分数戏林 积！分数 川[课末·随堂演练 根拟分计算公式求子气体物质的 分k, 气体的分长气体总氏兴×该 气体的体积分数（或物质的兵分数） L.(化学平衡状态)在一定条件下，使S)2和O 很拆半例常数计算公式代入引算.例 在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确 第四步 如：Ng+3I(g)三2NTi,g,平衡 ONITJ 的是 () 常数表达式为= n下，·I A.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最 即时训练 后为零 1.已知2NO2(g)一NO(g)。298K时，在体 B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最 积固定的密闭容器中充入一定量的NO,平衡 后不变 时NO2的分压为100kPa。已知K。=2.7× C.随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最 10kPa1,则NO2的转化率为 后不变 A.70%B.55%C.46% D.35% D.反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率 2.焦炭还原N)2发生反应：2N)2(g)+2C(s) 为零 =N2(g)+2CO2(g)。在恒温条件下，1mol 2.(极端假设法确定可逆反应平衡时各物质浓度 NO,和足量焦炭发生该反应，测得平衡时 的范国)在一定量密闭容器中进行如下反应： NO,和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关 N2(g)十3H(g)2NH(g)。已知反应过程 系如图所示，计算可得M点时该反应的平衡 中某一时刻N2、H2、NH的浓度分别为 常数K= 0.1mol·L1、0.3mol·L.0.2mol·L1. 当反应达到平衡时，可能存在的数据是() A.N为0.2mol·L1,H为0.6mol·L ·40· 第二章化学反应速率与化学平衡 B.N2为0.15mol·L C.体系压强不再变化 C.N2、H2均为0.18mol·L D.Z的浓度不再变化 D.NH为0.4mol·L. 5.(化学平衡常数的有关计算)反应SO(g)十 3.(化学平衡状态的判断)一定温度下，在恒容密闭 NO,(g)一SO(g)十NO(g),若在一定温度 容器中发生反应：2SHC1,(g)=SHC1(g)+ 下，将物质的量浓度均为4mol·L的SO(g) SCL(g)。Q。表示某时刻的浓度商，K为该温 和NO,(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态 度下的平衡常数。下列情况能说明该反应一 时，测得反应器中S)(g)的浓度为2mol·L1, 定达到化学平衡状态的是 则在该温度下： A.Q=K (1)此反应的平衡常数为 B.体系内物质的总质量保持不变 (2)在上述温度下，若SO,(g)的初始浓度增大 C.SiHC13、SiH2CL2、SiCL,同时在容器中存在 到6mol·L1,NO2(g)的初始浓度仍为4mol· D.单位时间内消耗2 mol SiHCl3,同时生成 L,达到化学平衡状态时，计算下列各物质的 n mol SiH2 Cl2 浓度及S)2和NO2的平衡转化率。 4.(化学平衡状态的判断)一定温度下，在一容积 ①c(SO方) mol·L.1,c(SO2)= 不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g) mol·Lt。 Y(g)十Z(s),以下不能说明该反应达到化学平 ②SO2转化率为 NO2转化率为 衡状态的是 A.混合气体的密度不再变化 B.反应容器中Y的质量分数不变 友情提示完成P课时作业（六）】 第2课时 影响化学平衡的因素 答案解析P 目标导航 [知识导图] [课程标准] 化学角 桃念 1.从变化的角度认识化学平衡的移动，即反 的移动 应达到平衡后，条件改变使平衡发生移动 方向判惭 而建立新的平衡。 浓度 彩响化学平 南的岗素 影响化学 2.通过实验论证说明浓度、压强，温度的改 衡的因恭 变对化学平衡的影响，构建分析判断化学 野只特列原甲 平衡移动方向的恩维模型。 ·41·第二节化学平衡 探究点二 第1课时 化学平衡状态化学平衡常效 2.K=cCO》:吸热反应。 c(H-O) 课前·教材预案 [例题3]D解析由于A是否为气体不清楚，因此K= 知识点 1.①同一条件②同时 二况儡不能说是手衡省载的表达式，A项错误：反应 2.(1) 平衡后再加入A,平衡正向移动，K值不变，K只与温度有 物理量 N2、H2浓度 证 NH浓度 继 关，B项错误：K越小，表明达到平衡时反应的限度较小，与 开始时 囹最大 团最大 0 60 反应时间快慢无关，C项错误；K越大，达到平衡时反应正 向进行的程度越大，表明反应的限度较大，D项正确。 进行中 口减小 图减小 回增大 @增大 [变式3]D解析写成4S)(g)十2O2(g)一4S)(g),方程 平衡时 团不变 ☑不变 图不变 国不变 式系数是原来的2倍，则△H扩大了一倍，K是原来的平 方：写成2S0(g)一2S)2(g)+O(g),△H变为原来的相 物理量 Ng,H浓度 城 NH浓度 地 反数，K变为原来的倒数：D项符合题意。 开始时 固0 160 团最大 图最大 探究点三 3.(1)1molN完全反应时放出的热量为92.4kJ,则放出 进行中 ©增大 见增大 圆减小 ☑减小 平衡时 风不变 四不变 圆不变 园不变 ak热量时.反应掉24mml的心，反应物N的转化率为 a/92.4×100% (2)团相等 圆保持不变 图改变 网物质的转化 团化学 (2) N 3H22NH 平衡 初始(mol·L.) 0 (3)网可逆反应网= 网动态 团≠团一定 转化(mol·L1) a/92.4 3a/92.42a/92.4 知识点二 平衡(mdl·L,1) 1-a/92.43-3a/92.42a/92.4 1.a图80 图Q(2)@常数四平衡常数 2(NH) (2a/92.4) 团限度国等于 K=LcN),CH)-a/92.40×3-3a/92.4 [例题4]解析依题意可列三段式： 2.国大函大国完全 团大团不完全图小四10 CO(g)十HO(g)CO(g)十H(g) 3.团温度 起始/mol 1 0 0 【自主测评】 转化/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 (1)×(2)×(3)/(4)×(5)√(6)× 平衡/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 课堂·深度拓展 因体积相同，浓度比值等于物质的量的比值，由反应方程式 探究点一 1.①②④⑤①② 及以上数据可得，K=05molX0.5mal 0.5mol×0.5mol =1,C0的转化率 [例题1门D解析列“三段式”可得，若反应向右进行完全，则 X、Y2、Z三种物质的物质的量浓度依次是0mol·L1、 为915m×100%=50%. 0.2mol·L.l、0.4mol·L.-l:若反应向左进行完全，则X、 答案(1)1(2)50% Y、Z三种物质浓度依次是0.2mol·1,,0.4mol·L1 [变式4们解析(1)经过2min的时间该反应达到平衡状态（假 0mol·L.',平衡体系中各物质的浓度范国为0<c(X)< 设温度不变)，剩余的B的物质的量为0.8md,说明B改变量 0.2mol/1,0.2mol/L<c(Yz)<0.4mol/1,0c(z)< 为0.2mml,则B的反应速率为(B=7:一2L×2m △ 0.2 mol 0.4mol/1,故选D项。 [变式1门B解析A项数据表明，题中0.2ml·L,1的SO完 0.05mol·L.1·min。(2)经过2min的时间该反应达 全转化成了SO和O,即平衡时，c(SO)=0,这是不可能 到平衡状态（假设温度不变），剩余的B的物质的量为Q.8ol, 的：C项数据表明S),,S),的浓度都在原浓度基础上减少 说明B改变量为0.2mol,测得C的求度为0.4mol·L, 了0.05mol·L,这也是不可能的：D项数据表明S)2完 则C的物质的量为0.4mol·L.1×2L=0.8mol,根据改 变量之比等于计量系数之比，则x=4,A的改变量为0.6m0l, 全转化成了SO,即平衡时，C(SO)=0,c(O)=0,这也是 /0.81 不可能的。故选B项。 2 [例题2]A解析①单位时间内生成n mol),的同时生成 剩余2.4mol,则平衡常数K 2 mol NO,,能说明反应已达平衡：②描述的均是正方向， 无法判断：③无论反应是否达平衡，均有此关系：①NO,为 答案(1)0.05mol·1.'min (2)4 有颜色的气体（红棕色），颜色不变能说明NO,浓度一定， 反应已达到平衡：⑤因p=晋，反应前后，m,V均不变，印也 微专题突破2 [例题]解析(1)将FS),置入抽空的刚性容器中，升高温度发 不变，密度不变不能说明反应达到平衡：这是一个气体体积 生分解反应：2Fe0(s)一FeO(s)十0(g)+S0)(g)(). 改变的反应，⑥⑦均能说明反应已达平衡。 [变式2]D解析氨基甲酸铵是因体，不能用单位时间因体浓 由平衡时s一T的关系图可知，600K时，s%=1.5kPa, 度的变化表示速率，A项错误：该反应中只有水蒸气一种气 则=1.5kPa,因此，该反应的平衡总压p些=3kPa、平 衡常数Kr(I)=1.5kPa×1.5kPa=2.25(kPa)。由图中 体，故反应过程中气体的体积分数一直不变，气体的平均摩 尔质量就是水分子的摩尔质量，故一直不变，B、C项错误： 信息可知，随着温度升高而增大，因此，K(I)随反应 温度升高而增大。(2)提高温度，上述容器中进一步发生反 根据公式p晋，由已知可知：恒容密闭容器，气体体积不 应2S0(g)=2S)2(g)十O2(g)(Ⅱ)，在同温同压下，不同 变，在平衡之前气体总质量变化，故气体的密度是平衡标 气体的物质的量之比等于其分压之比，由于仅发生反应 志，D项正确。 (I)时P9h=h,则s4十2p4=4一2p,因此，平 ·208 衡时A=.在929K时，a=8L.6kPa 课末·随堂演练 4 1,A解析根据化学平衡的建主过程可知，反应从正反应方向 ps4=35.7kPa,则p4十pa+h=p、p十2p,= 开始，U红最大，=0，达到平衡时，=≠0，A项错误。 p,一2，联立方程组消去p,可得3p5十5p= 2.B解析假设反应从题给某一时刻开始向正反应方向进行到 4ps,代入相关数据可求出p=46.26kPa,则p,= 底，NH的浓度为0.4ol·L1:若反应从题给某一时刻开始 84.6kPa-35.7kPa-46.26kPa=2.64kPa,Kn(Ⅱ)= 向逆反应方向进行到底，N的浓度为0.2ol·L1,H2的浓 46.26kPa)2×2.64kP-46.26×2.64kPa 度为0.6mol·L',而实际上反应不可能进行到底，A,D项 (35.7kPa)2 35.72 错误，B项正确。从题给量的关系易知无论反应进行到什么程 累1)32.25增大(2)一 4 46.26 度，(N):c(H2)=1：3恒存在，因此两者不可能同时均为 0.18mol·L,C项错误。 46.26×2.64 3.A解析Q=K,说明反应达到平衡状态，A项正确：根据质 35.79 量守恒，体系内物质的总质量保持不变，不能说明反应达到 【即时训练】 平衡状态，B项错误：根据可逆反应的特征，SiHCL、 1.D解析假设起始时投入的物质的量为1mol,转化率为x, SHCl、SiCL同时在容器中存在，不能说明反应达到平衡 2NO.(g)N 0(g) 状态，C项错误：两种表达方式都是正反应速率，不能说明反 起始量/mol 1 0 ,同温间体积时，压强 应达到平衡状态，D项错误。 改变量/mol 0.5.x 平衡量/mol 1一x 0.5.x 4.D解团=兴，V不变，若p不支，则说明气体的质量不再 之比等于物质的量之比，则p(NO):p(NO)=(1一x): 变化，A项为平衡状态：容器内物质的总质量不变，若Y的质 0.5x=100kPa:p(N0,),则p(N0.)=kPa,周北 量分数不变，则m(Y)不变，B项为平衡状态；若体系的压强 不变，则气体的总物质的量不变，C项为平衡状态：Z为固 50.x 体，浓度为常数，D项不能说明反应达到化学平衡状态。 K-忌k1-么7X10a,解得-035，所以 5.解析(1)根据题中数据可列出三段式： SO:(g)+NO:(g)=SO (g)+NO(g) NO的平衡转化率为35%，故选D项。 起始(mol/L)4.0 4.0 0 0 2解析设参加反应的NO:为x,列三段式： 转化(mol/L)2.0 2.0 2.0 2.0 2N02(g)+2C(s)=N(g)+2C)2(g) 平衡(mol/L)2.0 2.0 2.0 2.0 起始量/mol1 0 0 变化量/molx 1 r 故手街车北为：K=828=1。()设年青时0的旅度 变化量为xmol/L,则列出的三段式为： 平衡量/mol1-x 1 SO:(g)+NO:(g)=SO.(g)+NO (g) 起始(mol/L)6.0 40 0 0 根据题图可知，M点对应的平衡状态下，c(NO)=c(CO2), 转化(mol/L)x 即n(NO,)=n(N)2),则有1一x=x,解得x=0.5mol,平衡 平衡(mol/L)6.0-x4一x 时n(NO)=0.5mol、n(N)=0.25mol、n(CO2)=0.5mol. 气体的总物质的量为1.25mol,则p(NO2)=p(CO2)= K=6.0-4.0-D=1,解得r=2.4平衡时c(S0,) 0.5 mol 2.4mdl·L1,c(S))=(6.0-2.4)mol·L1=3.6mol·L: 1.25 mol X10 MPa=4 MPa.(N )=9.25 mol x10 MPa= 1.25 mol 2MP,所以M,点时该反应的平衡常数K,=):(CO) 0,的转化率为：清×10%=40%，N0的转化率为： P(NO) _2 MPaX(4 MPa)-2 MPa. 系×100%-60%. (4 MPa) 答率(1)1(2)①2.43.6②40%60% 答累2MPa 第2课时 影响化学平衡的因素 3.解折在500℃时，反应在第5min时达平衡，C的求度为 1mol·L1,则平街后C的物质的量为n=cV=1mol·L1X 课前·教材预率 21.=2mol,列出三段式： 知识点一 2A(g)+B(g)=2C(g) 1.口浅黄☑无图红国红固对照固变浅□加深 起始 4 mol 2 mol 0 图Fe十2Fe+3Fe+回减小回减小团变浅 转化 2 mol 1 mol 2 mol 区逆反应☒增大☑增大国加深国正反应 2.(1)7破坏图政变国新的平衡状态 平街 2 mol I mol 2 mol 北5m血内A的平均反应递率为一益y2需 3.(1)四正反应回逆反应(2)☑浓度商与平衡常数 △ 2 mol ☒平衡状态 团正反应四逆反应 02m/·mm:反应达平新时民的转化奉为 知识点二 1.國红棕团无因变浅四变深见变深团变浅 100%一50%：若达平衡时测得容器内压强为10MPa,气体总的 风减小图减小画变浅图变深团O力团增大 物质的量为2mol+1mol十2mol=5l,则A的平衡分压为 图增大图变深@变浅四NO, 10MPa×名m四=4MPa,B的平衡分压为10MPa×m回 2.(1)留气体体积缩小图气体体积增大国不能 5 mol 5 mol (2)固不发生 2Ma,C的平衡分压为10MPa×2四=4MPa,则平衡常数为 知识点三 5 mol 1.配加深4团变浅图增大国减小 p2(C) (4 MPa) 2.团吸热反应圆放热反应 K.(A)(B.)(4 MPa)2 MPa-0.5 MPa 知识点四 靥30.2mol/(L.·min)50%0.5MPa 1.(1)网减弱2.风同等程度 网没有國组成团时间 ·209·