2.2.2 化学平衡常数 转化率-【优化探究】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步导学案配套课件 人教版（2019）双选

第二节　化学平衡 第2课时　化学平衡常数　转化率 优化探究 第二章　化学反应速率与化学平衡 [课程标准要求]　1.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量,知道化学平衡常数的含义。　2.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。 任务一　化学平衡常数的概念 任务二　转化率及化学平衡常数的简单计算 课时作业　巩固提升 任务一　化学平衡常数的概念 1.浓度商 对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g),在任意时刻体系中的 微粒关系为　　　　 　　,称为　　　　,常用　　　　表示。  2.平衡常数 在一定　　　　下,mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g)达到化学平衡时, 　　　　　　　　的值是一个常数,称为　　　　　　　　,简称 　　　　　　,通常用符号　　　　表示。  浓度商 Q 温度 平衡常数 K 特别提醒　化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度,且固体或液体纯物质一般不列入浓度商和平衡常数的表达式中。 [例]　书写下列可逆反应的平衡常数表达式。 (1)H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g),K=　　　　 　　。  (2)C(s)+H2O(g)⥫⥬CO(g)+H2(g),K=　 　　　　　。  (3)FeO(s)+CO(g)⥫⥬Fe(s)+CO2(g),K=　　 　　　　。  (4)Cl2(aq)+H2O(l)⥫⥬H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq), K=　 。  3.平衡常数的影响因素 通常情况下,K只受　　　　的影响,与反应物或生成物的浓度变化无 关。  吸热反应(ΔH>0)⇔升高温度,平衡常数K增大; 放热反应(ΔH<0)⇔升高温度,平衡常数K减小。 温度 4.平衡常数的意义与应用 (1)判断可逆反应是否达到化学平衡状态及反应进行的方向 化学平衡常数是表明　　　　　　　　的一个特征值,因此,可用Q与K的大小关系判断可逆反应是否达到化学平衡状态及反应进行的方向,具体判断如下:  Q 化学反应限度 正向 平衡状态 逆向 (2)判断可逆反应进行的程度 平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的　　　　(即反应限度)。  通常,K越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越　　　　　,正反应的程度越　　　　　,即该反应进行得越　　　　　,平衡时反应物的转化率越　　　　　;反之,K越　　　　　,该反应进行的越　　　　　,平衡时反应物的转化率越　　　　　。  K值 <10-5 10-5~105 >105 反应程度 很难进行 可逆 进行得较完全 程度 大 大 完全 大 小 不完全 小 1.对于可逆反应,平衡常数就是产物的总浓度与反应物总浓度的比值。 (　　) 2.K值越大,表明可逆反应正向进行的程度越大。(　　) 3.平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度。(　　) 4.化学方程式中的固态或纯液态物质不能列入平衡常数表达式中。 (　　) 5.化学平衡常数的大小只与温度有关,与浓度、压强、催化剂等无关。 (　　) × √ × √ √ 书写化学平衡常数表达式时应注意哪些问题? 提示:①对于有固体或纯液体参与的反应,固体或纯液体不列入化学平衡常数的表达式中;②对某一化学反应,书写方式不同,各反应物、生成物的化学计量数不同,则K的表达式也不同。例如合成氨反应中,若化学方程式写成N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g),则K=,若写成N2(g)+H2(g)⥫⥬NH3(g),则K'=,显然K≠K',K=K'2。 1.(1)已知下列反应的平衡常数: H2(g)+S(s)⥫⥬H2S(g)　K1 S(s)+O2(g)⥫⥬SO2(g)　K2 则反应H2(g)+SO2(g)⥫⥬O2(g)+H2S(g)的平衡常数是　　　　(用含K1、K2的式子表示)。  (2)对于N2O4(g)⥫⥬2NO2(g)　K=,列出下列反应的平衡常数表达 式,并用K表示出来。 N2O4(g)⥫⥬NO2(g)　K'=　 。  2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)　K″=　 。  = = 2.在一定体积的密闭容器中进行化学反应: CO2(g)+H2(g)⥫⥬CO(g)+H2O(g)　ΔH,其化学平衡常数和温度的关系如表所示: T/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题: (1)该反应的化学平衡常数表达式为K=　　　　　　　　,ΔH　　　(填“>”“=”或“<”)0。  (1)升高温度,平衡常数增大,说明ΔH>0。 > (2)某温度下,该反应的平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为　　　　℃。  (2)当c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时,即K=1.0,对应表中温度为830 ℃。 830 (3)在800 ℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2 mol·L-1,c(H2)=1.5 mol·L-1,c(CO)=1 mol·L-1,c(H2O)=3 mol·L-1,则反应　　　　(填“正向”或“逆向”)进行。  (3)Q===1.0>0.9,Q>K,反应逆向进行。 逆向 任务二　转化率及化学平衡常数的简单计算 1.平衡转化率的概念 (1)定义 对于反应:aA+bB⥫⥬cC+dD,反应物A的转化率可以表示为α(A)= 　 。  特别提醒　对于溶液体系和恒容的气态反应体系,可以用物质的量浓度进行计算。即对于反应aA+bB⥫⥬cC+dD,A的平衡转化率α(A)= 　 。  ×100% ×100% (2)意义 平衡常数和平衡转化率都可以表示可逆反应的限度,平衡常数基于 　　　　,而平衡转化率基于　　　　,因此平衡转化率能更直观地反映某一反应物转化的程度。  (3)影响因素与变化规律 分析依据:若分析某反应物A的平衡转化率的变化情况,若初始时A的量一定,则转化的A的量越大,其转化率　　　　,反之,越小;若初始时A的量和转化的A的量都增大(或减小),则要看增大(或减小)的程度。  反应 反应物 越大 ①温度和压强:改变温度或压强,使平衡正向移动,则所有反应物的平衡转化率均　　　　。  ②恒温恒容条件下:a.两种或两种以上的气态物质参与反应,增加一种物质的量,其他反应物的平衡转化率　　　　,该物质的平衡转化率减小;若成比例(已知平衡的投料比)地增加每一种气体反应物的量,相当于增大压强,反之,相当于减小压强;b.只有一种气体反应物,增加该气体的量,相当于增大压强,反之,相当于减小压强。  增大 增大 反应:SO2(g)+NO2(g)⥫⥬SO3(g)+NO(g),若在一定温度下,将物质的量浓度均为2 mol·L-1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)的转化率为50%。 (1)计算在该温度下,此反应的平衡常数。 提示:(1)当达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)的转化率为50%,所以SO2(g)变化的浓度为1 mol·L-1。 　　　　　　 　　 SO2(g)+NO2(g)⥫⥬SO3(g)+NO(g) 起始/(mol·L-1) 2 2 0 0 变化/(mol·L-1) 1 1 1 1 平衡/(mol·L-1) 1 1 1 1 反应平衡常数K==1。 (2)试想增大NO2的浓度,SO2与NO2的平衡转化率又如何变化? 提示: (2)增大NO2的浓度,SO2的平衡转化率增大,NO2的平衡转化率减 小。 2.平衡常数及平衡转化率的相关计算 可逆反应:mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g),在体积为V L的恒容密闭容器中,反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol,达到化学平衡时,设A物质转化的物质的量为mx mol。 (1)计算模型——“三段式”法 　　　　　　 mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a-mx b-nx px qx (2)思维模型——三步骤 ①巧设未知量,列全三段式:找已知量,设转化量(若能由已知量列三段式就不必设量)。 ②抽提关键量,找准关系式:依据转化量之比等于　　　　　　之比或关键量列等式关系。  ③解答设问题,求解问题项:根据求解量,计算问题项。 化学计量数　 (3)常常计算的物理量及其公式(用上述三段式中的量填空) ①平衡常数K=　 。  ②平衡时A的物质的量浓度:c(A)=　　　　　　mol·L-1。  ③平衡时A的转化率:α=　　　　　　　　,A、B的转化率之比为 α(A)∶α(B)=　　　　∶　　　　。  ④平衡时A的体积分数:φ(A)= 　 。  ⑤平衡时和开始时的压强之比:=　 　　　　　　　　　　　。  ⑥生成物产率=　 。  在830 K时,在密闭容器中发生可逆反应:CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g)　ΔH<0。试回答下列问题: (1)若起始时c(CO)=2 mol·L-1,c(H2O)=3 mol·L-1,4 s后达到平衡,此时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K=　　　　,H2O的转化率为　　　　。  1 40% (1)　　　　 CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g) c始/(mol·L-1) 2 3 0 0 c变/(mol·L-1) 1.2 1.2 1.2 1.2 c平/(mol·L-1) 0.8 1.8 1.2 1.2 该反应的平衡常数K===1。 H2O的转化率为α(H2O)=×100%=40%。 (2)在相同温度下,若起始时c(CO)=1 mol·L-1,c(H2O)=2 mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态? 　　　　(填“是”或“否”),此时v正　　　(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。  否 大于 (2)反应进行到某时刻时,c(H2)=c(CO2)=0.5 mol·L-1,c(CO)=0.5 mol·L-1, c(H2O)=1.5mol·L-1,Q===<K,因此反应未达到平衡状态,反应向正反应方向进行,v正>v逆。 (3)若起始时c(CO)=3 mol·L-1,c(H2O)=3 mol·L-1,则在该温度下达到平衡后, CO的转化率为　　　　,H2O的转化率为　　　　。  50% 50% (3)由(1)可知,该温度下的平衡常数K=1,则设达到平衡后,c变(CO)=x mol·L-1, 　　　　　 　　　 CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g) c(始)/(mol·L-1) 3 3 0 0 c(变)/(mol·L-1) x x x x c(平)/(mol·L-1) 3-x 3-x x x K==1,解得x=1.5, 所以α(CO)=×100%=50%,α(H2O)=×100%=50%。 (双选)(2024·山东济宁高二上学期期中)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化),下列说法正确的是(　　) A.反应2NO(g)+O2(g) ⥫⥬2NO2(g)的ΔH<0 B.图中X点所示条件下,延长反应时间不能提高NO的转化率 C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO的转化率 D.380 ℃下,c起始(O2)=5.0×10-4 mol/L,NO的平衡转化率为50%,则平衡常数K>2 000 答案:AD 由虚线变化可知,升高温度,NO的平衡转化率减小,平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,反应的焓变小于0,故A正确;由图中实线变化可知,X点时一氧化氮的转化率未达到最大,是平衡的形成过程,所以X点所示条件下,延长时间,一氧化氮的消耗量增大导致转化率增大,故B错误;由实线变化可知,一氧化氮的转化率达到最大时,反应达到平衡,反应达到平衡后,升高温度,平衡向逆反应方向移动,一氧化氮转化率减小,则Y点是达到平衡状态的点,所以Y点所示条件下,增加氧气的浓度,平衡向正反应方向移动,一氧化氮的转化率增大,故C错误;由题意可知,平衡时一氧化氮的转化率为50%,由氮原子守恒可知,平衡时一氧化氮和二氧化氮的浓度相等,由氧气的起始浓度可知,平衡时氧气的浓度小于5.0×10-4 mol/L,则反应的平衡常数K==>=2 000,故D正确。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 对点训练 题组一　化学平衡常数的概念 1.下列关于平衡常数K的说法正确的是(　　) ①平衡常数K只与反应本身及温度有关　②改变反应物浓度或反应产物浓度都会改变平衡常数K　③加入催化剂不改变平衡常数K　④平衡常数K只与温度有关,与反应的本身及浓度、压强无关 A.①②　　　　　　　 B.②③ C.③④ D.①③ 9 10 D 11 12 平衡常数K只与反应本身及温度有关,催化剂不能改变化学平衡,故加入催化剂不改变平衡常数K,D项符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 2.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分别为ΔH和K,则相同温度时反应4NH3(g)⥫⥬2N2(g)+6H2(g)的反应热和化学平衡常数为(　　) A.2ΔH和2K B.-2ΔH和K2 C.2ΔH和-2K D.-2ΔH和 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 D 11 12 N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的反应热为ΔH,相同温度时反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)+3H2(g)的反应热为-ΔH,而4NH3(g)⥫⥬2N2(g)+6H2(g)的反应热为-2ΔH;N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的化学平衡常数为K,相同温度时反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为,则相同温度时反应4NH3(g)⥫⥬2N2(g)+6H2(g)的化学平衡常数为,故D项符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 3.在一定条件下,有下列分子数之比相同的可逆反应,其平衡常数K分别是①H2+F2⥫⥬2HF　K=1047;②H2+Cl2⥫⥬2HCl　K=1017;③H2+Br2⥫⥬2HBr　K=109;④H2+I2⥫⥬2HI　K=1。比较K的大小,可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是(　　) A.①②③④ B.④②③① C.①④③② D.无法确定 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 A 11 12 化学平衡常数越大,表示该反应的正反应进行的程度越大。题述中各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是①>②>③>④,故A项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 题组二　平衡转化率与化学平衡常数的相关计算 4.在恒容密闭容器中,进行反应:2X(g)+Y(s)⥫⥬Z(g)+W(g)　ΔH=a kJ·mol-1,其化学平衡常数K和温度T的关系如表。下列叙述正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 T/℃ 700 800 900 1 000 1 200 K 0.6 1.0 1.3 1.8 2.7 11 12 A.该反应的化学平衡常数表达式为K= B.若某平衡状态时c(X)=1.0 mol·L-1,c(Z)=c(W)=1.1 mol·L-1,则反应温度介于700~800 ℃之间 C.若4 L容器中投入X和Y各1 mol,在800 ℃下进行反应,某时刻测得X的物质的量为 mol,说明该反应已达到平衡 D.在1 000 ℃时,反应Z(g)+W(g)⥫⥬2X(g)+Y(s)的平衡常数为1.8 答案:C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 固体物质不能列入平衡常数的表达式,则该反应的化学平衡常数表达式为K=,故A错误;将c(X)=1.0 mol·L-1,c(Z)=c(W)=1.1 mol·L-1代入平衡常数表达式K=,得K=1.21,介于1.0~1.3之间,所以反应温度应介于800~900 ℃之间,故B错误;4 L容器中投入X和Y各1 mol,在800 ℃下进行反应,某时刻测得X的物质的量为 mol,可列出三段式: 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 　　　　　　　 2X(g)+Y(s)⥫⥬Z(g)+W(g) 起始量/mol 1 0 0 转化量/mol 某时刻量/mol 则Q==1=K,说明该反应已达到平衡,故C正确;在1 000 ℃时,反应2X(g)+Y(s)⥫⥬Z(g)+W(g)的平衡常数为1.8,其逆反应Z(g)+W(g)⥫⥬2X(g)+Y(s)的平衡常数应为原反应平衡常数的倒数,为,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 5.T ℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)⥫⥬C(s)　ΔH<0,按照不同配比向容器中充入A、B气体,达到平衡时,容器中A、B的浓度变化如图中曲线所示,下列判断正确的是(　　) A.T ℃时,该反应的平衡常数的数值为4 B.c点反应没有达到化学平衡,此时反应逆向进行 C.若c点为化学平衡点,则此时容器内的温度高于T ℃ D.T ℃时,直线cd上的点均达到平衡状态 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 11 12 根据平衡常数的表达式并结合题图可知,T ℃时,K==,故A错误;c点时,浓度商Q<K,反应正向进行,故B错误;如果c点反应达到平衡,此时的平衡常数小于T ℃时的平衡常数,又因该反应为放热反应,则说明此时容器内的温度高于T ℃,故C正确;平衡常数只受温度的影响,与浓度、压强无关,因此T ℃时,只有曲线ab上的点达到平衡状态,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 6.铁及其化合物与生产、生活关系密切,已知t ℃时,反应FeO(s)+CO(g)⥫⥬Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。若在2 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO(g),t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x的值为(　　) A.0.1　　　　　　　 B.0.05 C.0.04 D.0.02 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 B 11 12 从反应开始到达到平衡时,Δn(FeO)=0.02 mol×50%=0.01 mol,列三段式: 　　　　　 FeO(s)+CO(g)⥫⥬Fe(s)+CO2(g) 起始/mol 0.02 x 0 0 变化/mol 0.01 0.01 0.01 0.01 平衡/mol 0.01 x-0.01 0.01 0.01 平衡常数K===0.25,解得x=0.05。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 7.某温度下,向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3,当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%,则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)的平衡常数为(　　) A.3.2×103　　　　　　 B.1.6×103 C.8.0×102 D.4.0×102 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 A 11 12 　　　　　　　 2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) 起始/(mol·L-1) 0 0 0.05 转化/(mol·L-1) 0.01 0.005 0.01 平衡/(mol·L-1) 0.01 0.005 0.04 K==3.2×103,故A正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 8.一定温度下,在恒容密闭容器中充入1 mol NO2气体,分解生成NO和O2,平衡时容器内的压强变为初始压强的1.2倍,则该温度下,NO2的平衡转化率是(　　) A.10%　　　　　　　 B.20% C.40% D.50% 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 11 12 设平衡时NO2分解的物质的量为2x mol, 　　　　 2NO2(g)⥫⥬2NO(g)+O2(g) 初始/mol 1 0 0 分解/mol 2x 2x x 平衡/mol 1-2x 2x x 依据同温度、同体积时,容器中的压强之比等于气体的物质的量之比,则有 ===1.2 解得x=0.2,故NO2的转化率为×100%=40%。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 9.下列反应在210 ℃时达到平衡: ①PCl5(g)⥫⥬PCl3(g)+Cl2(g)　ΔH1>0　K1=1 ②CO(g)+Cl2(g)⥫⥬COCl2(g)　ΔH2<0　K2=5×104 ③COCl2(g)⥫⥬CO(g)+Cl2(g)　ΔH3>0　K3 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 (1)根据反应①的平衡常数K的表达式,平衡时下列等式必定成立的是 　　　　(仅为数值,填字母)。  A.c(PCl5)=c(PCl3)=c(Cl2)=1 B.c(PCl5)=c(PCl3)·c(Cl2)=1 C.c(PCl5)=c(PCl3)·c(Cl2) 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 11 12 (1)反应①K1==1,故c(PCl5)=c(PCl3)·c(Cl2),但其值不一定均等于1,故选C。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 (2)反应②和反应③的平衡常数表达式　　　　(填“相同”或“不同”),K3= 　　　　　　。  (2)反应②与反应③互为可逆反应,所以K2与K3不同,K3==2×10-5。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 不同 2×10-5 11 12 (3)降低Cl2浓度,反应③的平衡常数K3将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  (3)平衡常数只随温度变化而变化,故Cl2浓度改变,K3不变。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 不变 11 12 10.硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)。某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题: 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 (1)反应达到平衡时,该反应的平衡常数表达式为K=　　　　　　　　　,增大压强,K　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。  (2)①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达到平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数为　　　　。  ②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)　　　　(填“>”“<”或“=”)K(B)。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 不变 800 = 11 12 综合强化 11.(双选)(2024·山东日照高二检测)向1 L密闭容器中充入5 mol CO和 4 mol NO发生反应:2NO(g)+2CO(g) ⥫⥬N2(g)+2CO2(g)　ΔH<0,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图。下列说法错误的是(　　) A.T1<T2 B.E点的压强平衡常数Kp为 (MPa)-1 C.C点的反应速率一定高于E点 D.在X点,降温同时压缩容器体积,可到达D点 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 BD ΔH<0,则反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,NO的体积分数增大,则T1<T2,A正确;D点达平衡时,假设NO变化了2x mol/L,NO的体积分数为25%,列三段式 　　　　　　　　 2NO(g)+2CO(g) ⥫⥬N2(g)+2CO2(g) 起始量/(mol/L) 4 5 0 0 变化量/(mol/L) 2x 2x x 2x 平衡量/(mol/L) 4-2x 5-2x x 2x 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 则=25%,则x=1,达平衡时,p(NO)=×10 MPa=2.5 MPa,p(CO)=×10 MPa=3.75 MPa,p(N2)=×10 MPa=1.25 MPa,p(CO2)=×10 MPa=2.5 MPa,则D点的压强平衡常数Kp为(MPa)-1,D、E两点的温度相同,压强平衡常数只与温度有关,则E点的压强平衡常数Kp为(MPa)-1,B错误;C点的温度、压强、反应物浓度都大于E点,则C点的反应速率一定高于E点,C正确;在X点,降温,化学平衡正向移动,NO的体积分数减小,同时压缩容器体积,则体系的总压增大,不可到达D点,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 12.在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g),在一定温度下进行如下反应: A(g)⥫⥬B(g)+C(g)　ΔH=+85.1 kJ·mol-1。 反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见表: 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 总压强p/ (×100 kPa) 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 11 12 回答下列问题: (1)一定处于平衡状态的时间段是　　　　,由总压强p和起始压强p0计算 反应物A的转化率的表达式为　　　　　　　　,计算平衡时A的转化率为　　　　(保留1位小数,下同),反应的平衡常数K=　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 25~30 h ×100% 94.1% 1.5 11 12 (1)25~30 h气体总压强不再变化,则一定处于平衡状态。在温度、容积一定的条件下,气体的压强之比等于其物质的量(物质的量浓度)之比,则α(A)=×100%=×100%=×100%=×100%。 p0=4.91×100 kPa,平衡时,p=9.53×100 kPa, 则α(A)=×100%≈94.1%。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 　　　　　 A(g)　 　⥫⥬　 B(g)　　+　　 C(g) 起始/mol 0.10 0 0 平衡/mol 0.10×(1-94.1%) 0.10×94.1% 0.10×94.1% K=≈1.5。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 (2)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A 的物质的量n(A),n总=　　　　mol,n(A)=　　　 　mol。  ②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算: a=　　　　。  分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是____________________________________, 由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为　　　　mol·L-1。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 反应时间t/h 0 4 8 16 c(A)/(mol·L-1) 0.10 a 0.026 0.006 5 0.10× 0.10× 0.051 达到平衡前每间隔4 h,c(A)约减小一半 0.013 11 12 (2)①恒温恒容下,=,则n总=n0,n0=0.10 mol,故n总=0.10× mol。 　　　　　　 A(g)⥫⥬B(g)　　+　　C(g) 起始/mol 0.10 0 0 某时刻/mol n(A) 0.10-n(A) 0.10-n(A) n总=0.20 mol-n(A),则n(A)=0.20 mol-n总=0.20 mol-0.10× mol=0.10×mol。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 ②由表中数据可知,4 h时,p=7.31×100 kPa,则4 h时n(A)=0.10×mol=0.10×mol≈0.051 mol,故c(A)=0.051 mol·L-1,即a=0.051。由表中反应物A的浓度与时间间隔(Δt)之间的关系可知,达到平衡前每间隔4 h,c(A)约减小一半。8 h时,c(A)=0.026 mol·L-1,再经过4 h,即12 h时,反应物的浓度c(A)为8 h时浓度的一半,即为0.013 mol·L-1。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 $$