2.2 二、化学平衡常数-【重难点手册】2024-2025学年高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

国避手册高中化学选择性必修1化学反应原理®) 13 mol,n NH),6 mol,a= 入SO和NOz,一定条件下使反应SO(g)十 NO2(g)一SO(g)+NO(g)达到平衡，正 (2)反应达到平衡时，混合气体的体积为 反应速率随时间变化的曲线如图所示。由 716.8L(标准状况)，其中NH的含量 图可得出的正确结论是( (体积分数)为25%，平衡时NH的物质 的量为 (3)原混合气体与平衡时混合气体的总物质 的量之比n(始)：n(平)= (填 △，△ 最简整数比，下同)。 A.反应在c点达到平衡状态 (4)达到平衡时，N2和H的转化率之比 B.反应物浓度：a点小于b点 a(N2):a(H2)= C.反应物的总能量低于生成物的总能量 ●C培优突破练 测试时间：5分钟 D.△t1=△t2时，SO2的转化率：ab段小于 1.(经典·天津卷改编)向绝热恒容密闭容器中通 bc段 二、化学平衡常数 01必备知识梳理一◆ 基础梳理 知识点1化学平衡常数 1.概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生 2辨易错习 成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常 使用化学平衡常数时 数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。 应注意的问题 2.表达式：对于一般的可逆反应mA(g)十B(g)一C(g)十 (1)纯液体、固体物质的 gD(g),在一定温度下达到平衡，有： 浓度可视为定值，不写进平衡 K=c(C)·c(D) 常数表达式中。 cm(A)·c(B) (2)平衡常数表达式中的 3.影响化学平衡常数的因素及其变化规律 c(A)、c(B)、c(C)、c(D)是指 (1)平衡常数K通常只受温度影响，随温度的变化而变化，与 平衡时各物质的物质的量求 反应物或生成物的浓度无关。 度，不可使用物质的量数据， (2)升高温度，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常 且不可使用任意时刻的物质 数减小：降低温度，放热反应的平衡常数增大，吸热反应的平衡常 的量浓度数据。平衡浓度的 数减小。 指数是化学方程式中的化学 例①(2023·长沙长郡中学期中)某温度下，在2L的恒容密 计量数。 闭容器中加入一定量的A,发生化学反应2A(g)一B(g)十C(g), (3)化学平衡常数是指某 反应过程中B、A的浓度比值与时间（的关系如图所示，若测得 一具体反应的平衡常数 72 第二章化学反应速率与化学平斋酱组 15min时c(B)=1.6mol·L1,则下列结论正确的是( ①若反应方向改变，则平 衡常数改变。 3 ②若化学方程式中各物 质的化学计量数等倍扩大或 缩小，尽管是同一反应，平衡 5 10 15 20 /min 常数也会改支。 A.该温度下此反应的平衡常数为3.2 B.A的初始物质的量为4mol C.反应达到平衡时，A的转化率为80% 四记方法 D.增大B的浓度，该反应的平衡常数一定减小 有水参加或生成的反应的 解析已知15min时c(B)=1.6mol·LJ,由题图可推知 平衡常数表达式的书写 (1)稀溶液中进行的反 c(A)=0.8mol·L1,则n(B)=3.2mol,n(A)=1.6mol。设A 应，如有水参加，水的浓度不 的初始物质的量为xmol,则有： 必写入平衡常数表达式中。 2A(g)=B(g)+C(g) (2)水为气态[HO(g)] 起始量/mol 0 0 时需写入平衡常数表达式中。 (3)在非水溶液中进行的 转化量/mol x-1.63.23.2 反应，若有水参加或生成，则 平衡量/mol 1.6 3.23.2 水的浓度应出现在平衡常数表 则x一1.6=3.2×2，解得x=8,平衡时A、B、C的浓度分别 达式中。如：CH COOH(I)+ 为0.8mol·L1、1.6mol·L1、1.6mol·L1,平衡常数K= CH CHOH(D)=HO()+ 1.6X1.6=4,A,B两项错误：反应达到平衡时，A的转化率为 CH COOCHCH(1)K= 0.82 c(CH COOCHCH)·c(HO》 c(CH COOH·c(CH CHOH 6.4mo×100%=80%.C项正确：平衡常数只与温度有关，温度 8 mol 不变，平衡常数不变，D项错误。 答案C 知识点2化学平衡常数的意义和应用 口敲黑板 1.化学平衡常数的意义 K值越大，说明反应正向 化学平衡常数是表明一定温度下化学反应限度的一个特征 选行的程度越大，即孩反应进 值。一般来说，当K>10时，可认为反应进行得基本完全了；若 行得越完金，反应物的转化率 一个反应的平衡常数在10左右，则认为这个反应很难进行。 越大。反之，K值越小，反应 迸行得越不完全，反应物的转 2.化学平衡常数的应用 化率就越小」 (1)比较可逆反应的限度。 辨易错 对于同一类反应，在相同温度下，K值越大，反应进行得越完 (1)化学平衡常数K与 全。例如，Cl2、B2、L分别与水反应，三个反应的平衡常数逐渐减 浓度商Q的表达式相同，但各 小，反应程度越来越小（弱）。 物质的浓度不同，K中各物质 73 国避手细高中化学选择性必修1化学反应原理圆 (2)判断可逆反应是否达到平衡及不平衡时反应进行的方向。 的浓度必须是平衡浓度，而Q 例如，对于可逆反应mA(g)十B(g)一C(g)十gD(g),在一 中各物质的浓度是任一时刻 定温度下的任意时刻，反应物与生成物的浓度关系可用浓度商(Q) 的浓度。 (2)化学平衡常数只反映 来表示，其表达式如下： 反应进行的程度，不表示化学 QK,反应向正反应方向进行 Q=(C)·(D) 反应速率。即K值大，仅表示 c"(A)·(B) Q=K,反应处于平衡状态 反应正向进行的程度大，化学 Q>K,反应向逆反应方向进行 反应速率不一定快 (3)判断反应的热效应。 日拓考点 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应：若升高温度， 一般来说，改变温度对吸 K值减小，则正反应为放热反应。 热反应的影响更大。当正反 应为吸热反应，递反应为放热 例2(2023·浙江余姚中学模拟)T℃时，在一固定容积的 反应时，升高温度，、堰均 密闭容器中发生反应：A(g)十B(g)一C(s)△H<0。按照不 增大，但增大的程度更大， 同配比向容器中充人A、B气体，达到化学平衡时，容器中A、B的 因此医>堪，化学平衡正向 浓度变化如图所示。下列判断正确的是()。 移动，K值增大。 国诊考策问 平衡常数K的变换 (1)相同温度下，正、逆反 应的平衡常数互为倒数。例如： 来温度下，H(g)十1(g) c(B)(mol·L.) (HI A.T℃时，该反应的平衡常数为4 2HI(g).K= (H2)·c(l) B.c点反应没有达到化学平衡，此时反应向逆反应方向进行 则逆反应的平衡常数K' C.若c点为化学平衡点，则此时容器内的温度高于T℃ c(L)·c(H c(HD D.T℃时，直线cd上的点均达到化学平衡 (2)化学方程式两边的物 解析根据平衡常数表达式并结合题图可知，T℃时，K= 质的化学计量数同乘系数n, cA1cB-}A项错误：C点时，浓度商Q<K,反应向正反应 则平衡常数由K变为K“。 1 (3)化学方程式①（其平 衡常数为K1)和化学方程式 方向进行，B项错误；如果c,点反应达到化学平衡，此时的平衡常 ②（其平衡常数为K:)相加 数小于T℃时的平衡常数，因该反应为放热反应，升高温度会使 减，得到可逆反应③（其平衡 平衡常数减小，则此时容器内的温度高于T℃，C项正确：平衡常 常数为K),若相加得到③， 数只受温度的影响，因此T℃时，只有曲线b上的点达到化学平 则K=KXK,若相减得到 衡，D项错误。 ⑧期K=点 答案C 知识点3有关化学平衡常数的计算 1.学会一个模式一“三段式” 如恒容密闭容器中进行反应mA(g)十B(g)一C(g)十gD(g), 74 第二章化学反应速率与化学平斋么组 设A、B起始物质的量浓度分别为amol·L1、bmol·L.1,达到 平衡后消耗A的物质的量浓度为m.xmol·L1。 mA(g)+nB(g)一C(g)十gD(g) 起始浓度/(mol·L.1)a b 0 0 转化浓度/(mol·L.1)mx 71.x px qr 平衡浓度/(mol·L1)a一m.x b-nx pa gx -(a)ur) 2.明确三个关系式 (1)反应物：c(平)=c(始)一c(转)。 (2)生成物：c(平)=c(始)十c(转)。 (3)各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。 同敲黑板 3.掌握四个公式 转化率除了可以用物质 (1)A的平衡转化率：a(A)平=mz×100%。 的量浓度表示外，还可以用物 (2)达到平衡时A的体积分数： 质的量、质量、气体体积等表 示。表达式为： (A)= a-n.x无 a+b十(p+g-m一n)x ×100%。 a(A)= A的已转化量 转化前A的总量 (3)混合气体的平均密度： ×100%. Pa=[a·M,(A)+b·M,(B)]g·L-. 式中的“量”指物质的量、 (4)平衡时混合气体的平均摩尔质量： 浓度、质量、气体体积等。 M=a·M.(A)+b·M.(B) a+b+(p+qg-m-zg·mol。 例B(2023·河南南阳一中月考)在某温度下，将0.1olH 回诊考策园 和0.1molI2的气态混合物充人容积为10L的恒容密闭容器中， 各物质的转化浓度（转化 发生反应H(g)+l2(g)=2H1(g)△H=-26.5kJ·mol1, 量)之比=化学方程式中相应 5s时测得c(L2)=0.008mol·L1,之后保持不变。试回答下列 的化学计量数之比。各物质 问题。 的转化浓度（转化量）是联系 (1)在上述温度下，该反应的平衡常数K为 化学方程式、平衡浓度（平衡 (2)若在上述温度下，向容积为10L的恒容密闭容器中充入 量)、起始求度（起始量）、转化 0.2molH1气体，则反应达到平衡时，H1的转化率为 率、化学反应速率的桥梁。因 此，转化浓度（转化量）是解题 反应开始至达到平衡时， (填“吸收”或“放出”)的热量为 的关键。 kJ. 解析(1)由题意知，5s时该反应已达到平衡状态，此时c(12) =c(H2)=0.008mol·L1,c(HI)=0.004mol·L1,则K= 0.004 0.008×0.008=0,25。(2)设反应达到平衡时H2的浓度为 75 国雕白手细高中化学选择性必修1化学反应原理) xmol·Ll,则有： 2HI(g)=H2(g)+2(g) 起始浓度/(mol·L.1)0.02 0 0 转化浓度/(mol·L1）2x x 平衡浓度/(mol·L.1)0.02-2.xx x 该温度下反应的平街常数K-0.022=天-Q25·解 1 得x=0.08,平衡时H的转化率为008mol:LX2×10% 0.02mol·L. 80%。HI的分解反应是吸热反应，热化学方程式为2H1(g)一 H2(g)十l2(g)△H=十26.5kJ·mol1,反应开始至达到平衡时， 分解的HⅡ的物质的量为0.008mol·L1×10L×2=0.16mol,吸 收的热量为265·mol×0.16mol=2.12. 答秦(1)0.25。(2)80%；吸收：2.12。 易错点1有关平衡常数的判断和计算错误 纠错练1 (1)平衡常数(K)的表达式中，各物质的浓度必须是达到 某温度下，在一个2L的 平衡（先判断反应是否达到平衡）时的物质的量浓度（不是 恒容密闭容器中加入4molA 物质的量)。 和2molB进行反应：3A(g) (2)一般不能将固体或纯液体的浓度列入平衡常数的表达 +2B(g)=4C(?)+2D(?)。 反应一段时间后达到平衡，测 式中，因为固体或纯液体的浓度为定值。 得生成1.6molC,且反应前 (3)对于离子反应，应依据离子方程式来书写化学平衡 后压强之比为5：4。下列说 常数的表达式，而不能简单地依据化学方程式书写平衡常 法中正确的是()。 数的表达式。例如反应CL2十HO一HC+HCIO的平衡常 A八该反应的化学平衡常 数K=cH)·c(C）,cHCO),而不能错误地写成K= 表选式为K-8:品 c(C2) B.增大该体系的压强，化 c(HC),c(HCO).又如反应FeCL+3KSCN一Fe(SCN) c(C2) 学平衡常数增大 C.B的平衡转化率是40% +3KC的平衡常数K=c(Fe)·C(SCN) c[Fe(SCN)] D,增加C的量，B的平衡 (4)一个可逆反应的平衡常数表达式不是固定不变的，它 转化率变大 会随着具体反应的化学方程式书写形式的不同而有所改变。 (5)影响平衡常数的外界因素只有温度，与反应物或生成 物的浓度无关。 76 第二章化学反应速率与化学平衡么国9 雨难拓展 重难点1K。的含义及计算 1.含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的分压代替浓度 自敲黑板 计算的平衡常数叫压强平衡常数 分压 2.表达式：对于反应aA(g)十bB(g)一C(g)十dD(g),在 相同温度下，当某种气体 一定温度下达到平衡，则用压强表示的平衡常数K。 B单独存在且具有与混合气 体总体积相同的体积时，该气 气八：B,式中p是各物质的分压，分压=总压×物质的量 p(C)·(D) 体B所具有的压强，称为气体 B的分压。 分数。 例①(2022·全国乙卷节选)HS热分解反应为2HS(g) 图记方法湿 —S(g)+2H(g)△H=+170k·mol-1。在1470K、100kPa 压强平衡常数K,的计算步骤 的恒定温度和压强下，将n(HS):n(Ar)=1:4的混合气体进 根据“三段式”法计算平衡 体系中各物质的物质的曼 行HS热分解反应，平衡时混合气体中HS与H2的分压相等。 步 或畅质的量浓度 HS的平衡转化率为 ,平衡常数K= 计算各气体组分的物质的 解析由題给热分解反应可知，反应消耗的H2S的物质的量 步 量分数或体积分数 与生成的H2的物质的量相等，平衡时混合气体中HS与H2的 根描分压计算公式求出各 分压相等，则HS的平衡转化率为50%。设起始n(H2S)= 第 气体物质的分压，某气体的 分压=气体总压强X该气 1mol,根据“三段式”法可得： 步 体的体积分教（或物质的量 分数) 2H2S(g)=S (g)+2H2(g)Ar 根据平衡常数计算公式代 起始量/mol1 0 0 4 入数据计算。例如：N(g)+ 转化量/mol0.5 0.250.5 0 第 g高温，高区 2H(g). 旗化剂 平衡量/mol0.5 0.250.5 4 步 其压强平衡常数的表达式 (NH) 平衡时H,S,S、H,的物质的量分数分别为0.5210.5 111 为K,= p(N)·p(H) 期K,=pSPH=p(S)=7×10≈4.76. 1 p2(H2S) 答案50%：4.76。 02关建能动提升。 题型1利用化学平衡常数判断反应进行的 T/℃ 700 800 830 1000 1200 方向 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 例①在一个恒容密闭容器中发生反应 回答下列问题： CO2(g)+H2(g)一CO(g)十H2O(g),其平衡 (1)该反应的平衡常数的表达式为K= 常数(K)和温度(T)的关系如表所示： 77 国避手册高中化学选择性必修1化学反应原理则 (2)在830℃时，向容器中充入1molC0、 A.反应开始时，②中反应逆向进行 5molH2O,保持温度不变，则反应达到平衡 B.平衡时，①中c(CO2)=0.04mol·L 后，其平衡常数 (填“大于”、“等于”或 C,②中反应达到平衡时，各组分的浓度相同 “小于”)1.0。 D.①中H2的平衡转化率为40% (3)在1200℃时.在某时刻反应混合物中 题型2化学平衡常数和转化率的有关计算 CO2、H2、CO、HO的浓度分别为2mol·L1 例②已知可逆反应M(g)+N(g)一 2mol·L1、4mol·L1、4mol·L,则此时 P(g)十Q(g)△H>0,请回答下列问题： 反应进行的方向为 (填“正反应方 (1)某温度下，反应物的起始浓度分别为 向”、“逆反应方向”或“达到平衡”)。 c(MD=1mol·L,c(N)=2.4mol·L,达到 解析](2)化学平衡常数只受温度的影响， 平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率 在830℃时，向容器中充入1 mol CO、5mol 为 HO,保持温度不变，则反应达到平衡后，其平 (2)若反应温度不变，反应物的起始浓度 衡常数等于1.0。(3)在1200℃时，某时刻反 分别为c(MD=4mol·L1,c(N)=amol·L1, 应混合物中CO2、H2、C)、HO的浓度分别为 达到平衡后，c(P)=2mol·L1,则a= 2mol.L-1、2mol·L,4mol·L4mol·L, 此时Q=c(CO)·c(H.O》=4X4 =4>K= (3)若反应温度不变，反应物的起始浓度 c(C)2)·c(H2)2×2 为c(M)=c(N)=bmol·L1,达到平衡后，M 2.6,则此时反应进行的方向为逆反应方向。 的转化率为 答案 )s(CO·c(H.0 c(CO2)·c(H2) (2)等于。 解析(1)利用“三段式”法并结合平衡常 (3)逆反应方向。 数进行计算： 名心的 M(g)+N(g)一P(g)+Q(g) 利用化学平衡常数判断反应进行的方 起始浓度/ 1 2.4 0 向，实际上就是计算出浓度商Q,然后比较浓 (mol·L1) 度商Q和化学平衡常数K的大小关系。当 转化浓度/ (mol·L1) 0.6 0.6 0.60.6 Q>K时，反应向逆反应方向进行；当Q=K 平衡浓度/ 时，反应达到化学平衡；当QK时，反应向 (mol·L-1) 0.4 1.8 0.60.6 正反应方向进行。 N的转化率为号×10%=25%，该温度 ◆跟踪练1某温度下，在①②两个恒容密闭 容器中发生反应H(g)+(C)(g)一HO(g)十 下，K 0.6×0.6=0.5。 0.4×1.8 CO(g),K=2.25。物质的起始浓度如表所示， (2) M(g)+N(g)=P(g)+Q(g) 下列说法正确的是( ) 起始浓度/ 4 0 0 起始浓度/八mol·L) (mol·L1) 容器编号 H2 CO H-O CO 转化浓度/ 2 (mol·L1) ① 0.1 0.1 0 0 ② 0.2 0.1 0.2 0.1 新流 a-2 2 78 第二章化学反应速幸与化学平斋么组 2×2 由K=2X(a-2） =0.5,解得a=6。 联，并同时建立平衡。在多重平衡体系中，有 些物质作为生成物或反应物出现在多个反应 (3)设达到平衡后.M的转化率为x,则 中，它们是多重平衡体系计算的核心，正是这 M(g)+N(g)=P(g)+Q(g)】 些物质联系了多个可逆反应。 起始浓度/ (mol·L-1) b b 0 0 例图（经典·天津卷节选）在容积固定为 转化浓度/ 1L的真空密闭容器中加入a mol PH,I固体， bx br br bx (mol·L1) T℃时发生如下反应： 平衡浓度/ ①PHI(s)一PH(g)+HI(g) (mol·L-1) b(1-x)b(1-x)bx br ②4PH(g)=P(g)+6H2(g） (bx)2 由K=[b乎=0.5，解得~41.4%。 ③2HI(g)=H2(g)+12(g） 达到平衡时，体系中(HD=bmol,n(L)= 答秦(1)25%。 (2)6。 (3)41.4%。 cmol,n(H)=dmol,则T℃时反应①的平衡 名师良用 常数K的值为 (用字母表示)。 由平衡常数K计算转化率的一般步骤 (1)先结合题千数据列出“始”“转” 解析反应①生成的n(HI)=体系中 “平”，转化量可以设未知数。 n(HI)+体系中n(12)×2=(b+2c)mol,反应 ②中生成的n(H)=体系中n(H)一反应③ (2)根据平衡常数计算公式代入平衡时 中生成的n(H2)=(d-c)mol,体系中n(PH) 的浓度数据，列出方程式。 =反应①中生成的n(PH)一反应②中转化 (3)通过数学运算，计算出转化量，进一 步求出转化率。 的n(PH)=[b+2c-号d-c)]mol=(b+ ◆跟踪练2(2023·江西宜泰月考)800℃ 8c-2d mol,反应①的平衡常数K=c(PH)· 3 时，在体积为1L的恒容密闭容器中，可逆反应 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)达到化 c=+24b. 学平衡状态，已知CO(g)和HO(g)的初始浓 度均为0.01mol·L,H(g)的平衡浓度为 0.005mol·L1。若此时再加人0.02mdlH(Og), 名厕支留 则重新达到平衡时H2(g)的浓度为( 解答多重平衡的计算问题时，常利用如 A.0.025mol·L-1 下规律：涉及多个反应的物质的平衡浓度是 B.0.0075mol·L-1 指所有反应共同作用后的总浓度。如A反应 C.0.005mol·1.-1 的产物P为B反应的反应物，则P的平衡浓 D.0.015mol·L 度为A反应中生成的P的浓度减去B反应 题型3多重平衡的计算 中消耗的P的浓度；若多个反应有同一种生 多重平衡是指同一容器中连续发生两个 成物Q,则整个体系平衡时Q的浓度是多个 或多个可逆反应，这些可逆反应之间相互关 反应转化生成的Q的浓度之和。 79 国雕手细高中化学选择性必修1化学反应原理 u ◆跟踪练3(2023·湖北省重点高中联盟 C2 Ho C.H H 惰性气体 联考)国内第一套自主研发的乙烷裂解制乙烯 30% 20% 20% 30% 的大型生产装置已建成，并已生产出合格的乙 计算该温度下的压强平衡常数K。 烯产品。已知反应C2H(g)一C2H(g)十 国 H(g)△H>0为该项目中乙烷制乙烯的反 (2)乙烷裂解时易发生副反应：2C2H(g) 应原理。 C2H(g)十2CH(g),已知在一定温度下， 回答下列问题： 在恒容密闭容器中充入10 mol C2H,进行反 (1)若在一定温度且体系总压恒定为 应，达到平衡时CH和C2H1的体积分数均为 mMPa(充有惰性气体)的条件下进行该反应 反应达到平衡时，各组分的体积分数如下表： 号，则乙烷的总转化率为 03学业质湿测评。 一A基础过关练 测试时间：15分钟 B在该温度下，NO(g)、HO(g)、CO2(g)中 1.下列关于化学平衡常数的说法，正确的是 最易分解放出O2(g)的是H2O(g) )。 C.K=(CO)+c(O2) 2(C02) A.在任何条件下，同一个反应的化学平衡常 D.以上都不正确 数是相同的 3.(2023·重庆江北区月考)在密闭容器中，加 B.当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会 热一氧化碳和水蒸气的气体混合物，在催化 发生改变 C.化学平衡常数随反应体系压强的变化而 剂存在下发生反应CO(g)十HO(g)一 H(g)十C()2(g)。500℃时，该反应的平衡 变化 D.对于一个给定的化学方程式，化学平衡常 常数K=9,若反应开始时一氧化碳和水蒸 数的大小只与温度有关，与反应物的浓度 气的浓度都是0.2mol·L1,则在此条件下 无关 CO的平衡转化率为( )。 2.化学平衡常数K的数值大小是表明化学反 A.25%B.50% C.75% D.80% 应限度的一个特征值。在某温度下，某些反 4.(2023·湖南邵阳期末)在容积一定的密闭 应与其化学平衡常数的数值如下： 容器中进行化学反应CO2(g)十H2(g)一 2NO(g)=N2(g)+O2(g)K,=1X10 CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温 2H2 (g)+0(g)=2HO(g)K2=2X10 度T的关系如表所示。 2C02(g)一2C0(g)+(O2(g)K3=4× T/℃ 700 800 850 1000 1200 10-2 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 下列说法中正确的是( ) 回答下列问题。 A.在该温度下，水蒸气分解产生O2,该反应 (1)该反应的化学平衡常数的表达式为K 的化学平衡常数的值约为5×10一0 80 第二章化学反应速率与化学平斋么鱼 (2)某温度下，该反应中各物质的平衡浓度 A.该反应的化学平衡常数的表达式为K 符合关系式c(C)2)·c(H)=c(CO)· c(Z)·c(W) (HO),则此时的反应温度为 ℃。 c2(X)·c(Y) 该温度下，可逆反应CO)(g)十H(g) B.若某平衡状态时c(X)=1.0mol·L1、 c(Z)=c(W)=L.1mol·L1,则反应温 、一CO(g)十HO(g)在该容器内各物质 的浓度变化如表所示。 度介于700~800℃之间 C.若在4L恒容密闭容器中加入X和Y各 时间/ C)/ H:/ 0/ HO/ min (mol·L')(mol·L.j(mol·L)(md·L' 1mol,在800℃下反应，某时刻测得X的 0 0.2 0.3 0 0 物质的量为号mol,说明该反应已达到 2 0.138 0.238 0.062 0.062 3 平衡状态 D.在1000℃时，反应Z(g)+W(g)= 则34min时c(CO)为 mol·L1, 2X(g)+Y(s)的平衡常数是1.8 CO2的转化率为 3.(2023·江西铜鼓中学检测)在恒温条件下， 1 mol NO2和足量C发生反应2NO2(g)十 B综合提能练 测试时间：20分钟 2C(s)一N(g)十2CO2(g)。测得平衡时 1.将1 mol N2O气体充入10L恒容密闭容器 NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的 中，在一定温度下发生下列反应：①2NO(g) 关系如图所示。则A点时，该反应用分压 一2N2O,(g)+O2(g)K1:②NO(g) (某组分的分压等于总压与其物质的量分数 =2NO2(g)K2(K1、K2为平衡常数)。 的积)表示的平衡常数K。为( 10min末，上述反应达到平衡，此时c(O2)= 0.02mol·L1,c(NO2)=0.06mol·L1 下列说法正确的是()。 A.平衡时，N2O的物质的量分数为20% B.该温度下，K,·K2=2×10- pMPa C.0~l0min内，())=0.02mol·L1·min A.0.1po B.0.2po D.若反应N,0,(g)一2NO(g)+20(g) C.0.3p D.0.4 po 4.亚硝酰氣(CNO)是有机合成中的重要试剂， 的平衡常数为K,则K= 可通过反应2NO(g)+Ch(g)2CNO(g) K 获得。 2.(2023·四川成都外国语学校期中)在恒容 (1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相 密闭容器中，进行反应2X(g)十Y(s)一 互作用时，涉及如下反应： Z(g)+W(g)△H=ak·mol1,其化学 D2NO.(g)+NaCl(s)=NaNO,(s)+ 平衡常数K和温度T的关系如表所示。下 CINO(g)K 列叙述正确的是( ) ②4NOb(g)+2NaC1(s)→2 NaNO.(s)+ T/C 700 800 900 1000 1200 2NO(g)+Cl2(g)K2 0.6 1.0 1.3 1.8 2.7 32NO(g)+Cl(g)2CINO(g)K 81+3mol=16mol,即a=16。(2)当反应达到平衡时， K=cHO)·c(CO) C·x 716.8L l)·c00)-01-·0.1-刀=225.解得 混合气体的总物质的量n(总)=2.4，m可一 r=0.06,则平衡时二氧化碳的浓度为0.04mol·L1, 32mol,其中NH的物质的量为32mol×25%= B项正确：由题给数据及化学方程式可知，②中反应达 8mol。(3)利用差量法计算： 到平衡时，各组分的浓度不可能相同，C项错误：①中 N(g)+3H:(g) 催化剂 2NH(g)△n 平衡时氢气的浓度为004mol·L1.,则H2的转化率 高温、高压 为60%，D项错误。] 1 mol 3 mol 2 mol 2 mol [跟踪练2]B[两次反应的温度相同，所以平衡常数 4 mol 12 mol 8 mol 8 mol 不变，据此列“三段式”如下： 故原混合气体的物质的量为32mol十8mol=40mol, CO(g)+H:O(g)CO:(g)+H(g) 原混合气体与平衡时混合气休的总物质的量之比为 起始浓度 40mol:32mol=5:4。(4)由(3)可知原混合气体中 0.01 0.01 (mol·L1) 0 H的物质的量为40mol一16mol=24mol,所以达到 转化浓度/ 平衡时，N和H2的转化率之比a(N):a(H:) (mol·L.-) 0.0050.005 0.0050.005 4md:2mo-=1:2.] 平衡浓度 16 mol 24 mol 0.0050.005 0.005 0.005 (mol·L1) 培优突破练 此时K=cC00】=1。向平衡体系中再加 c(CO)·c(H2O) 1.D[只有正反应速率等于逆反应速率且为定值（定 值≠0)时，可逆反应才达到平衡状态，题图中曲线在 入0.02 mol H:O(g)后，设HO(g)的转化浓度为 ￠点没有出现水平线，故A项错误：随着正反应的进 xmol·L1,列“三段式”如下： 行，未达到平衡状态前反应物的浓度应随时间的增加 C)(g)+H()(g)C)(g)+H(g) 而减小，因此反应物浓度：a点大于b点，故B项错误： 起始浓度/ 0.0050.005 化学反应速率随反应物浓度的增大而增大，随温度的 (mol·L-1) 0.0050.025 升高而增大，分析ac段，从浓度方面考虑，（正）应减 转化浓度/ (mol L1) 小，而实际上（正）增大，说明该反应放热，且在a心段 平衡浓度/ 温度变化对（正）的能响大于反应物浓度变化对 0.005-x0.025一x0.005+x0.005+x (mol·L.1) (正)的影响，则反应物的总能量高于生成物的总能量， 故C项错误：若y1=,分析题图中曲线可知，ab段的 此时K=C0):c2=0.005+0.005+ c(C0)·c(H.0)(0.005-x)(0.025-x 正反应速率的平均值小于c段，所以段S):的转化 =1,解得x=0.0025,重新达到平衡时氢气的浓度为 量比ah段S),的转化量多，即S)2的转化率：bc段大 (0.005+0.0025)mm·L1=0.0075mol·L1.B项 于ab段，故D项正确。] 正确。] 二、化学平衡常数 [跟踪练3] (2)60%. 【必备知识梳理】 [纠错练]C[生成物D是气体，C是固体或液体，] [1)K,=mX206)mX20%2_2 m×30% m:(2)设发生主 【关键能力提升】 反应清耗的CH的物质的量为xl,发生副反应消 [跟踪练1】B[②中反应开始时Q=c(.O》·(CO) c(H)·c(C) 耗的C2H的物质的量为ymol,则根据主反应C4H(g) -0.2X0.11<K,所以反应正向进行，A项错误：设 CH(g)+H(g)和刷反应2C2H(g)CH(g)+ 0.2×0.1 2CH(g)可知，平衡时CH的物质的量为(10一x ①中达到平衡时C)的浓度为xmol·1.',则根据化 学方程式可知，平衡时氢气和二氧化碳的浓度均为(0.1 y》mol,CH,的物质的量为(x+之)mol,H的物质 x)·L.,一氧化碳和水蒸气的浓度均为xl·L.', 的量为xmol,CH的物质的量为ymol,则有： 13 转化浓度/ 10-x-y+x++*+y (mol L-1) 平衡浓度/ (mol·L1) 0.2-0.3-c 10-y+x+立+x+y 代人化学平衡常数的表达式，则有0.2-G)×(0,3-6 解得x=2y=4。乙烷的总转化率为2mol+4m0l× 10 mol -10.解得6=012.期Q0的转化率为受号 100%=60%.] ×100%=60%.] 【学业质量测评】 综合提能练 基础过关练 1.B[将1molN2O,气体充入10L恒容密闭容器中， 1.D[化学平衡常数与温度有关，同一个反应的化学平 10min末，反应达到平衡，此时c(O2)=0.02mol·1.1, 衡常数随温度的改变而改变，故A项错误：化学平衡常 c(NO2)=0.06mol·I1,列“三段式”如下： 数只与温度有关，与反应物浓度、体系压强均无关，故 2N2()(g)=2N2O4(g)十(2(g) B,C两项错误，D项正确。] 起始量/mol 1 0 0 2.D[2H(g)+O(g)=2HO(g)K2=2×101,所 转化量/mol 0.4 0.4 0.2 平衡量/mol 0.6 0.2 以2HO(g)=2H(g)+O2(g) K=太-2x0 1 N:0(g)=2NO(g) =5×10,故A项错误：该温度下，NO(g)、HO(g)、 起始量/mol 0 CO,(g)三种化合物分解放出O,(g)的反应的化学平衡常 转化量/mol 0.3 0.6 数的数值逐渐减小，则最易分解放出O(g)的是N)(g), 平衡量/mol 0.1 0.6 故B项错误：K=C(CO:O2,故C项错误.] (CO) 平衡时N,0,的物质的量分数为a6+Q201中Q6)m司 0.6m 3.C[对于反应CO(g)十H2O(g)一H(g)+CO2(g), ×100%=40%,故A项错误：在该温度下，K,· 在开始时c(C)=c(H)=0.2mol·I.1,设平衡时 K=c0):N02.CN02-02x00D× C(N:O) c(N:O) 0.06 CO的转化浓度为xmol·L.,则平衡时c(CO)= 0.06 c(H2O)=(0.2-x)mol·L,c(H)=c(C02)= 0.01 =2×10,故B项正确：u(0)=02= △ xmol·L1,根据在500℃时，该反应的平衡常数K= 0.02mol·1. 10 min -=0.002mol·L.·min1,枚C项错 x·工 9,得0.2-×0.2-刀=9，解得r=0.15,放在此 误：目标反应=反应①×号+反应@，则K=√不· 条件下C0的平商转化幸为品×10%- K,故D项错误。 75%,C项正确.] 2.C[固体物质的浓度可视为定值，不能列人化学平衡 4.(a)SCO)·c(H.0) 常数的表达式，则该反应的化学平衡常数的表达式为 c(CO)·c(H) (2)850:0.12:60% K=cZ:W,A项错误：将c(X)=1.0ml1.、 [(2)某温度下，各物质的平衡浓度符合关系式c(CO)· c(X) cH)=c(C0)·c(HO),则K=cCO》·c(H.O) (Z)=c(W)=1.1mol·1.1代入平衡常数表达式K= (CO)·(H) c(ZW2中，可得K=1.21,介于1.0~1,3之间， 1.0,当平衡常数为1.0时，温度为850℃。3~4min c2(X) 时反应处于平衡状态，CO),HO的浓度均为amol·1.', 所以反应温度介于800一900℃之间，B项错误：在4I, 则C2和H的浓度分别为(0.2一c1)mol·L,和 恒容密闭容器中加人X和Y各1ol,在800℃下反应 (0.3一c)mol·L,列“三段式”如下： 某时刻测得X的物质的量为子l,列“三段式”如下： CO2(g)十H2(g)CO(g)十HO(g) 2X(g)+Y(s)-Z(g)+W(g) 起始浓度/ (mol.L)0.2 0.3 0 0 起始浓度/(mol·L一1) 00 14 转化浓度/(mol·L.1) 6 a 12 100%=40%.②K. （p×2.5a 某时刻的浓度/(mml·L)立 1 12 12 (Xz品)'(px) 培优突破练 浓度商Q 1212 =1一K,说明该反应已达到平衡状 1.(1)-90.5。 /11 (2)>:800℃时，K远大于Kh· 2 (3)AC。 (4)60%:0.75。 态，C项正确：在1000℃时，反应2X(g)+Y(s)一 工(3)使用高效催化剂可降低反应的活化能，增大活化 Z(g)十W(g)的化学平衡常数为1.8，其逆反应Z(g)十 分子百分数，加快化学反应速率，A项正确：该反应为 W(g)一2X(g)十Y(s)的化学平衡常数应为原反应的 放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，B 化学平衡常数的倒数，为号，D项错误] 项错误：该反应前后气体的质量不变，反应前后气体的 物质的量发生变化，气体的平均相对分子质量为变量， 3B[设平衡时，生成的(g)的物质的量为xol,列 则气体的平均相对分子质量不变可说明反应达到平 “三段式”如下： 衡，C项正确；反应的化学平衡常数只受温度影响，故增 2C(s)+2N0(g)=N(g)+2CO(g) 大压强，反应的化学平衡常数不变，D项错误。(4)设反 起始量/mol 1 0 0 应1中消耗CO的物质的量为xmol,反应2中消耗 转化量/mol 2x x 2.x CO,的物质的量为yol,根据题目信息列出“三段式”： 平衡量/mol 1-2.x x 2x CO(g)+3H (g)CH,OH(g)+H:O(g) 由题图知，A点时，NO与CO,的物质的量浓度相等， 起始量/mol0.5 0.9 0 0 则1一2x=2x,解得x=0.25,此时气体的总物质的量 转化量/mol 3x 为1,25ol,平衡时总压强为pMPa,各组分平衡时的 平衡量/mol 05-1-y09-3xyx x十y 分压分别为NO,)=AMPX是器品-Q4aMP, C)(g)十H(g).CO(g)十HO(g) N)-B MPax 25 mol 起始量/mol 0.5 0.9 0 1.25 mol =0.2pMPa、p(CO2)= 转化量/mol y y y y A MPax 0.5 mol 5=0.4nMPa,压强平衡常数K,= 平衡量/mol0.5-x一y0.9-3r-yy x+y N)·Y(C02=02p×04n2=Q.2A,B项正确。] 根据平衡时n(H)=n(CHOH)=0.2mol得(0.9一 (N)) (0.4A)2 3-y)mol=0.2mol.x=0.2.解得y=0.1。则CO2 米() K (2)4×108。 (3)①40%。②5 的转化率为0.1。+02m0×100%=60%,反应2的 0.5 mol [4)K-0,K:-CO, K3= (NO) 化学平衡常数K-品20是-05] 89Q0计算得到K-得.(2袋8 C(CINO) 三、影响化学平衡的因素 k×0.6 【必备知识梳理】 0.36×10-# .44×10,解得n=2,则k×0.302=0.36×10, [纠错练1门D[在温度不变的情况下，均增加反应物 的物质的量，容器容积不变，相当于增大压强，对于反 k的数值为4×10。(3)设起始时NO和C1,的物质 应3○(g)一20(g),平衡正向移动，所以a增大；对 的量分别为2a、a,则有： 于反应NO,(g)一2NO(g),平衡逆向移动，所以a 2NO(g)+Cl (g)2CINO(g) 减小。平衡时反应物和生成物的浓度都比原平衡的 起始量 2a a 0 大，故1，均增大。 转化量 0.5a a 平衡量 【关键能力提升】 0.5a [跟踪练]C[平衡常数只与温度有关，温度不变，平 ①M点时容器内N0的体积分数为a+O.5a十@ 衡常数不变，A项错误：催化剂只能改变反应速率，对 15