第二章 第二节 第2课时 化学平衡常数（讲义及解析）-2024-2025学年高二化学选择性必修1（人教版2019）

化学反应原理(周星星·化学） 第2课时 化学平衡常数 课前讨论 在457.6℃时，反应体系H2(g) + I2(g)2HI(g)总各物质的浓度如下表所示： 起始浓度/ mol•L-1 平衡浓度/ mol•L-1 平衡时 c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1.197×10-2 6.944×10-3 0 5.617×10-3 5.936×10-4 1.270×10-2 48.37 1.228×10-2 9.964×10-3 0 3.841×10-3 1.524×10-3 1.687×10-2 48.62 1.201×10-2 8.403×10-3 0 4.580×10-3 9.733×10-4 1.486×10-2 49.54 0 0 1.520×10-2 1.696×10-3 1.696×10-3 1.181×10-2 48.49 0 0 1.287×10-2 1.433×10-3 1.433×10-3 1.000×10-2 48.70 0 0 3.777×10-2 4.213×10-3 4.213×10-3 2.934×10-2 48.50 平均值 48.70 观察上表中的已知数据，思考：化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢？ 一、化学平衡常数 1．化学平衡常数的概念与表达式 (1)概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号K表示 (2)表达式：对于可逆反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) K＝ [c(A)、c(B)、c(C)、c(D)必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度] 2．化学平衡常数的意义 (1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度) (2)K值越大，表示反应进行得越完全，反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物的转化率越小。当K＜10－5时，该反应很难发生 3．化学平衡常数的影响因素 (1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素 (2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关，与压强无关 4．化学平衡常数表达式的书写 (1)在平衡常数表达式中，水(液态)的浓度、固体物质及纯液体的浓度不写 如：Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrO K＝ C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变 如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为 N2(g)＋H2(g)NH3(g)的平衡常数为 NH3(g)N2(g)＋H2(g)的平衡常数为 则：K1＝K22；K2·K3＝1；K1·K32＝1 3若两反应的平衡常数分别为K1、K2 ①若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2 ②若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝ 5．化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的程度：K值越大，该反应进行得越完全，反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率越小 K值 正反应进行的程度 平衡时生成物浓度 平衡时反应物浓度 反应物转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 (2)判断可逆反应的热效应 ①升高温度：K值增大→正反应为吸热反应；K值减小→正反应为放热反应 ②降低温度：K值增大→正反应为放热反应；K值减小→正反应为吸热反应 (3)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向 对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝ 当Q＝K时，反应处于平衡状态，v正＝v逆 当Q＜K时，反应向正反应方向进行，v正＞v逆 当Q＞K时，反应向逆反应方向进行，v正＜v逆 【对点训练1】 1．下列关于化学平衡常数的叙述正确的是(　　) A．化学平衡常数表示反应进行的程度，与温度无关 B．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数均不变 C．化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 D．温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数 2．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＝ 3．下列关于平衡常数K的说法中，正确的是(　　) ①平衡常数K只与反应本身及温度有关　 ②改变反应物浓度或生成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 4．某温度时N2＋3H22NH3的平衡常数K＝a，则此温度下NH3H2＋N2的平衡常数为(　　) A． B． C． D．a2 5．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)的平衡常数为(　　) A．K1＋K2 B．K1－K2 C．K1·K2 D． 6．某可逆反应aA＋bBcC在某温度下的平衡常数为K(K≠1)，反应热为ΔH。保持温度不变，将方程式的书写做如下改变，则ΔH和K数值的相应变化为(　　) A．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K值均扩大了1倍 B．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值扩大了1倍，K值保持不变 C．写成cCaA＋bB，ΔH值、K值变为原来的相反数 D．写成cCaA＋bB，ΔH值变为原来的相反数，K值变为原来的倒数 7．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值分别是①H2＋F22HF　K＝1047；②H2＋Cl22HCl　K＝1017；③H2＋Br22HBr　K＝109；④H2＋I22HI　K＝1。比较K值大小，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 8．反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，ΔH＞0，下列措施中能使平衡时增大的是(　　) A．升高温度 B．增大压强 C．充入一定量CO D．再加入一些铁粉 9．已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH (1)经测定不同温度下该反应的平衡常数如下： 温度/℃ 250 300 350 K/(mol－2·L2) 2.041 0.270 0.012 该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应 (2)250 ℃时，某时刻测得该反应的反应物与生成物浓度为c(CO)＝0.4 mol·L－1、c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CH3OH)＝0.8 mol·L－1，则此时v正________(填“>”“＝”或“<”)v逆 (3)某温度下，在体积固定的2 L密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合，使反应达到平衡，实验测得平衡时与起始时的气体压强比值为0.7，则该反应的平衡常数为______________(结果保留1位小数) 二、化学平衡的有关计算——三段式法进行化学平衡的有关计算 可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V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 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 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) ①平衡常数： ②平衡时A的物质的量浓度： ③平衡时A的转化率： ，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比：＝ ⑥混合气体的密度： ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量： ⑧生成物产率＝×100% ⑨在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论 恒温、恒容时：＝；恒温、恒压时：＝ 【对点训练2】 1．将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2＋O22SO3，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为(　　) A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2 2．在1.5 L的密闭容器中通入2 mol N2和3 mol H2，混合气体在一定温度下发生反应。达到平衡时，容器内压强为反应开始时的0.8，则该反应的化学平衡常数约为(　　) A．0.34　　 B．0.64 C．0.44 D．0.54 3．在一定温度下的密闭容器中，加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得n(H2)＝0.5 mol，下列说法不正确的是(　　) A．在该温度下，反应的平衡常数K＝1 B．平衡常数与反应温度无关 C．CO的平衡转化率为50% D．平衡时n(H2O)＝0.5 mol 4．在773 K时，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝9，若CO、H2O的起始浓度均为0.020 mol/L，则在此条件下CO的转化率是(　　) A．60% B．50% C．75% D．25% 5．在一定固定的密闭容器中，放入3mol X和2mol Y，在一定条件下发生反应：4X (g) + 3Y(g)2Q(g) + nR(g)达平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小，则该反应方程式中的n值是( ) A．3 B．4 C．5 D．6 6．在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800 ℃，存在平衡CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，且平衡常数K＝1。若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O的混合物并加热到800 ℃，则平衡时CO的转化率为(　　) A．40% B．50% C．60% D．83.3% 7．在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(H2)=0.008 0 mol·L－1。 (1)求该反应的平衡常数。 (2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 mol，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。 8．在容积不变的密闭容器中，将2.0 mol CO与10 mol H2O混合加热到830℃，达到下列平衡： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，此时该反应的K为1.0， ①求达到平衡时CO转化为CO2的转化率。 ②求恒温恒容体系中，用c(CO)：c(H2O)＝1：1或1：4开始，达到平衡时CO和H2O(g)的转化率。 1．关于平衡常数K，下列说法中正确的是(　　) A．K值越大，反应越容易进行 B．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大 C．对同一可逆反应，K值越大，反应物的转化率越高 D．加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大 2．2 000 K时，反应CO(g)＋O2(g)CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反应2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常数K′为(　　) A． B．K2 C． D． 3．对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是(　　) A．K＝ C．增大c(H2O)或减小c(H2)，会使该反应平衡常数增大 B．K＝ D．改变反应的温度，平衡常数不一定变化 4．已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)，在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是(　　) A．反应①的平衡常数K1＝ B．反应③的平衡常数K＝ C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值 D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 5．对于下列反应，其反应过程的能量变化示意图如下，下列说法正确的是(　　) 编号 反应 平衡常数 反应热 反应① A(g)B(g)＋C(g) K1 ΔH1 反应② B(g)＋C(g)D(g) K2 ΔH2 反应③ A(g)D(g) K3 ΔH3 A．K3＝K1＋K2 B．加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 C．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 D．增大压强，K1减小，K2增大，K3不变 6．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下，以下说法正确的是(　　) ①2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030 ②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081 ③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92 A．该温度下，反应①的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2) B．该温度下，反应2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)的平衡常数的数值约为5×10－80 C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．以上说法都不正确 7．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A和2 mol B进行如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，则下列说法正确的是(　　) A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝ B．此时，B的平衡转化率是40% C．增大该体系的压强，化学平衡常数增大 D．增加C，反应速率加快 8．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示，下列说法错误的是(　　) 物质 X Y Z 初始浓度/mol·L－1 0.1 0.2 0 平衡浓度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1 A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．反应可表示为X(g)＋3Y(g)2Z(g)，其平衡常数为1 600 C．反应前后压强之比为2∶3 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 9．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生如下反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0。T1温度时，向密闭容器中通入N2O5气体，部分实验数据见下表，下列说法正确的是(　　) 时间/s 0 500 1 000 1 500 c(N2O5)/(mol·L－1) 5.00 3.50 2.50 2.50 A．500 s内NO2的生成速率为3.00×10－3 mol·L－1·s－1 B．T1温度下该反应平衡时N2O5的转化率为50% C．达平衡后其他条件不变，将容器体积压缩到原来的，c(N2O5)＜5.00 mol·L－1 D．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1＞T2，则K1＜K2 10．对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．该反应的ΔH＞0 B．a、b处反应速率大小关系：va大于vb C．在343 K下，要提高SiHCl3的转化率，可以增大压强或及时移去产物 D．343 K时，SiHCl3的平衡转化率为22%，可以求得该温度下的平衡常数约为0.02 11．已知：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。25 ℃时，调节初始浓度为1.0 mol·L－1的Na2CrO4溶液的pH，测定平衡时溶液中c(Cr2O)和c(H＋)，获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是(　　) A．平衡时，pH越小，c(Cr2O)越大 B．A点CrO的平衡转化率为50% C．A点CrO转化为Cr2O反应的平衡常数K＝1014 mol－3·L3 D．平衡时，若溶液中c(Cr2O)＝c(CrO)，则c(H＋)＞2.0×10－7 mol·L－1 12．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示，下列有关叙述不正确的是(　　) t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) B．温度越高，反应进行的程度越小 C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态 D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1000 ℃ 13．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A(g)＋3B(g)2C(g)。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是(　　) ①原混合气体的体积为1.2V L ②原混合气体的体积为1.1V L ③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L ④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L A．②③ B．②④ C．①③ D．①④ 14．工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＞0。在一定条件下向a、b两个恒温容器的密闭容器中均通入1.1 mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g)，测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b。已知容器a、b的体积均为10 L，容器a的温度为Ta，容器b的温度为Tb，下列说法不正确的是(　　) A．容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 mol·L－1·min－1 B．a、b两容器的温度可能相同 C．在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大 D．该反应在Ta温度下的平衡常数为27 15．在一定条件下，其密闭容器中发生了如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0；反应达平衡后，SO2、O2、SO3的物质的量之比为3∶2∶5。保持其它条件不变，升温后达到新平衡时，SO2、O2的物质的量分别为1.4mol和0.9mol，此时容器内SO3的物质的量应为( ) A．1.8mol B．2mol C．2.2mol D．2.4mol 16．1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋aY(g)bZ(g)，反应达到平衡后，测得X的转化率为50％。而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是( ) ①a＝1，b＝1 ②a＝2，b＝1 ③a＝2，b＝2 ④a＝3，b＝2 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 17．在830 K时，在密闭容器中发生下列可逆反应：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＝________。用H2O表示的化学反应速率为________ (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________v逆(填“大于”“小于”或“等于”) 18．“空中死神”，酸雨使土壤酸化，使林木死亡，造成湖泊中大量鱼类死亡。SO2虽然是大气污染物，但也是重要的化工原料，对SO2进行综合治理和应用会造福人类。例如，在H2SO4生产中，SO2催化氧化生成SO3： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 某温度下，体系在不同压强下达到平衡时，SO2的转化率(α)与体系的压强(p)的关系如图所示，根据图示回答问题： (1)将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应体系达到平衡后，体系的总压强为0.1 MPa，该反应的平衡常数等于________ (2)平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)________K(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。 19．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为 2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)，在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示： (1)反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1 (2)T2时该反应的平衡常数K＝________ (3)T2时Cl2的平衡转化率为__________ 20．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示，回答下列问题 t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 (1)该反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应 (2)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为______ (3)在1 200 ℃时，某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol/L、2 mol/L、4 mol/L、4 mol/L，则此时上述反应的平衡____________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动 答案及解析 课前讨论 (1)无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时，只要温度一定，的值近似相等 (2)无论反应物或生成物的浓度如何改变，平衡时只要温度一定，的值也近似相等 二、 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＝×100%，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)＝×100% ⑤平衡时和开始时的压强比：＝ ⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L－1 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：＝ g·mol－1 【对点训练1】 1．D 2．C。解析：依据平衡常数的概念可书写出平衡常数的表达式，但固体C不能出现在表达式中。 3．D。解析：平衡常数K是一个温度常数，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。 4．A。解析：某温度时，N2＋3H22NH3的平衡常数K＝a，则该温度下，2NH3N2＋3H2的平衡常数K1＝，NH3H2＋N2的平衡常数K2＝＝。 5．D。解析：在反应中应注意S为固体，与平衡常数无关，则K1＝，K2＝。则反应H2(g)＋SO2(g)O2(g)＋H2S(g)的平衡常数为＝。 6．D。解析：A、B项ΔH值扩大1倍，K变为原来的平方；C项K值变为原来的倒数。 7．A。解析：化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A正确。 8．A。解析：为反应的平衡常数，只受温度的影响，正反应为吸热反应，则使平衡时增大，可升高温度。 9．(1)放热　 (2)<　 (3)2.7 mol－2·L2 解析：(1)根据数据可知，随着温度的升高，平衡常数减小，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应。(2)对于某时刻，浓度商Q＝＝ mol－2·L2＝12.5 mol－2·L2，大于250 ℃的平衡常数，反应逆向进行，正反应速率小于逆反应速率。(3)同温同体积的情况下，压强之比等于物质的量之比，平衡时与起始时的气体压强比值为0.7，开始的物质的量为1 mol＋2 mol＝3 mol，则平衡时的物质的量为3 mol×0.7＝2.1 mol。 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 起始/mol　　　　　1　　　2　　　　　0 转化/mol　　　　　x　　　2x　　　　　x 平衡/mol　　　　　1－x　　2－2x　　　x 1－x＋2－2x＋x＝2.1，得x＝0.45 mol；体积为2 L， 则有K＝＝ mol－2·L2≈2.7 mol－2·L2。 【对点训练2】 1．A。解析　　　　2SO2＋O22SO3 初始/mol 4 2 0 转化/mol 2 1 2 平衡/mol 2 1 2 平衡时各自的浓度c(SO2)＝0.5 mol·L－1，c(O2)＝0.25 mol·L－1，c(SO3)＝0.5 mol·L－1，K＝＝4。 2．C。解析：定T、V的情况下，压强之比等于物质的量之比，设N2转化x mol，则 　　　　　N2(g)　＋　3H2(g)2NH3(g) 起始量/mol 2 3 0 转化量/mol x 3x 2x 平衡量/mol 2－x 3－3x 2x ＝＝＝，解得x＝0.5， 则K＝＝＝≈0.44。 3．B。解析：　 CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 起始/mol 1 1 0 0 转化/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 平衡/mol 0.5 0.5 0.5 0.5 由化学方程式及以上数据判断可得A、C、D项正确；平衡常数与反应温度有关，B项错误。 4、C。解析：设达到平衡时CO转化的浓度为x mol·L－1，则平衡时c(CO)＝c(H2O)＝(0.020－x)mol·L－1，c(CO2)＝c(H2)＝x mol·L－1。K＝＝＝9，解得x＝0.015，则CO的转化率为×100%＝75%。 5．D 6．B.。解析：设CO的转化率为x。则： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) n始/mol 1 1 0 0 n变/mol x x x x n平/mol 1－x 1－x x x 由K＝ 知：＝1，解得：x＝0.5。 7、 略 8、 略 1．C。解析：对于给定的可逆反应，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，但反应不一定容易进行，A项错误，C项正确；化学平衡常数与催化剂和反应物浓度无关，只与温度有关，与温度的关系视具体反应而定，B、D项错误。 2．C。解析：平衡常数与化学方程式的写法有关，对于题干中的两个反应，K＝，K′＝，所以K′＝。 3．C。解析：A项，固体物质的浓度可视为常数，在平衡常数表达式中不写，错误；B项，化学平衡常数只与温度有关，而与反应物、生成物的浓度变化无关，故增大c(H2O)或减小c(H2)，该反应的平衡常数不变，错误；C项，符合平衡常数表达式的书写要求，正确；D项，温度改变，平衡常数一定改变，错误。 4．B。解析：在书写平衡常数表达式时，纯固体不写，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝，B正确；反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH<0，C错误；对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，如充入惰性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。 5．C。解析：K3＝，K1＝，K2＝，则K3＝K1·K2，A错误；加催化剂，反应①的活化能降低，反应速率加快，B错误；根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，C正确；增大压强，对化学平衡常数无影响，则K1、K2、K3不变，D错误。 6．C。解析：由化学平衡常数的定义可知K1＝，A项错误；该温度下，水分解反应的平衡常数为＝＝5×10－82，B项错误；该温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解产生O2的反应的化学平衡常数数值分别为1×1030、5×10－82、4×10－92，所以产生O2的倾向：NO＞H2O＞CO2，C项正确，D项错误。 7．B。解析：C是固体，不能出现在平衡常数的表达式中，A错；生成1.6 mol C时，消耗了0.8 mol B，B的平衡转化率是40%，B对；化学平衡常数只受温度的影响，增大该体系的压强，化学平衡常数不变，C错；C为固体，浓度为定值，增加其量，反应速率不变，D错。 8．C。解析：X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05 mol·L－1、0.15 mol·L－1、0.1 mol·L－1，且X、Y的浓度减小，Z的浓度增大，所以该反应的化学方程式为X(g)＋3Y(g)2Z(g)；X的转化率为×100%＝50%，平衡常数K＝＝1 600；平衡常数只受温度的影响，不受压强和浓度的影响；反应前后压强之比为3∶2。 9．B。解析：500 s内N2O5的分解速率为v(N2O5)＝＝3.00×10－3 mol·L－1·s－1，则NO2的生成速率v(NO2)＝2v(N2O5)＝6.00×10－3 mol·L－1·s－1，A项错误；根据表格数据可知，反应达到平衡时N2O5的物质的量浓度为2.50 mol·L－1，故其转化率为×100%＝50%，B项正确；体积压缩到原来的，假设平衡不移动，N2O5的浓度为5.00 mol·L－1，但压强增大，平衡向逆反应方向移动，N2O5的浓度增大，即大于5.00 mol·L－1，C项错误；此反应是吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，即K1>K2，D项错误。 10．C。解析：曲线a代表343 K时的反应，曲线b代表323 K时的反应，由图像可知，温度越高，SiHCl3的平衡转化率越大，所以该反应的ΔH＞0，A项正确；a、b两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而a点的温度更高，所以反应速率更快，即va＞vb，B项正确；设初始加入的SiHCl3的浓度为1 mol·L－1， 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) 起始/mol·L－1　　　1　　　　　　0　　　　0 转化/mol·L－1　　　0.22　　　　0.11　　　0.11 平衡/mol·L－1　　　0.78　　　　0.11　　　0.11 所以平衡常数K＝≈0.02，D项正确。 11．D。解析：从题给图像可以看出，pH越小，平衡时c(Cr2O)越大，A点c(Cr2O)＝0.25 mol·L－1，反应掉的c(CrO)＝0.25 mol·L－1×2＝0.5 mol·L－1，CrO的平衡转化率为50%，此时，平衡常数K＝ mol－3·L3＝1014 mol－3·L3，故A、B、C三项均正确；若溶液中c(Cr2O)＝c(CrO)≈0.33 mol·L－1，此时，c(H＋)<2.0×10－7 mol·L－1，D项不正确。 12．C。解析：平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应的正反应是放热反应，B项正确；利用化学方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡，C项不正确；将所给关系式进行变形，可知该条件下平衡常数为0.60，D项正确。 13．A。解析：根据反应A(g)＋3B(g)2C(g)，各物质体积变化量为0.05V、0.15V、0.1V，则生成C的体积等于反应混合气体减少的总体积，即为0.1V，气体A所消耗的体积等于混合气体减少的总体积的一半，气体B所消耗的体积等于混合气体减少的总体积的1.5倍，由于平衡时总体积减少10%V L，则原混合气体的体积应为V L＋10%V L＝1.1V L，建立平衡时气体A的消耗为0.5×10%V L＝0.05V L，气体B的消耗为1.5×10%V L＝0.15V L。 14．B。解析：A项，容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为v(CH4)＝－＝＝0.025 mol·L－1·min－1，正确；B项，由图可知，Ta>Tb，错误；C项，因为该反应条件为恒温恒容，反应后气体的物质的量增大，所以在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大，正确；D项，该反应在Ta温度下的平衡常数为＝＝27，正确。 15．A 16．B 17．(1)1　0.3 mol·L－1·s－1　 (2)否　大于 解析：(1)　　　　CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 起始浓度/(mol·L－1) 2 3 0 0 变化浓度/(mol·L－1) 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡浓度/(mol·L－1) 0.8 1.8 1.2 1.2 该反应的平衡常数K＝＝＝1，v(H2O)＝＝0.3 mol·L－1·s－1。 (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)＝1.5 mol·L－1，Q＝ ＝＝<K，因此反应未达到平衡状态，向正反应方向进行。 18．(1)800　 (2)等于 解析：(1)由图示可知：当p＝0.1 MPa时，α＝0.80 　　　　　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) c始/(mol·L－1) 0.2 0.1 0 c转/(mol·L－1) 0.16 0.08 0.16 c平/(mol·L－1) 0.04 0.02 0.16 K＝＝＝800。 (2)平衡状态由A变到B时，温度不变，则K(A)＝K(B)。 19．(1)0.1　 (2)2 mol－1·L　 (3)50% 解析：(1)10 min时，c(NOCl)＝1 mol·L－1，则转化的NO的物质的量为1 mol，则v(NO)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。(2)平衡常数K＝ mol－1·L＝2 mol－1·L。(3)Cl2的平衡转化率为×100%＝50%。 20．(1)吸热　 (2)700 ℃　 (3)向逆反应方向 解析：(1)根据题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。 (2)某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，根据该反应的平衡常数表达式K＝可知，K＝＝0.6，平衡常数只与温度有关，温度一定，平衡常数为定值，所以此时对应温度为700 ℃。 (3)1 200 ℃时，Q＝，将各物质的浓度代入可得Q＝4，而此温度下的平衡常数为2.6，即Q＞K，所以平衡向逆反应方向移动。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$