专题2 第2单元 第3课时 化学平衡常数-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案课件PPT（苏教版2019）

0 专题2　化学反应速率与化学平衡 第二单元　化学反应的方向与限度 第3课时　化学平衡常数 1.能根据一定条件下可逆反应的平衡常数和转化率描述反应的限度。2.能进行化学平衡常数和转化率的相关计算。3.认识平衡常数和平衡转化率对调控化工生产的重要意义。 2 学习理解 01 课时作业 04 目录 CONTENTS 探究应用 02 总结提升 03 学习理解 定值 定值 进行的程度 限度 完全 不完全 学习理解 5 (3)平衡常数的使用 ①平衡常数随反应_____的变化而变化，在使用时应注明_____。 ②固体、纯液体、水溶液中的水的浓度可视为_____，其浓度________平衡常数表达式中。 2．平衡转化率 (1)定义 某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中__________ (如物质的量、物质的量浓度等)与该物质______________。 温度 温度 定值 不列入 已转化的量 起始总量的比值 学习理解 6 (2)表达式 α＝______________________________________×100% (3)意义 表示在一定温度和一定起始浓度下反应___________。 进行的限度 学习理解 7 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)平衡常数表达式中，可以是任何物质的任意浓度。(　　) (2)温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数。(　　) (3)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大。(　　) (4)K值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大。(　　) (5)K值越大，该可逆反应的速率越快。(　　) × √ × × × 学习理解 8 探究应用 知识点一　化学平衡常数 探究应用 10 探究应用 11 (2)化学平衡常数与温度的关系 ①化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 ②化学平衡常数随温度变化的规律，对于吸热反应，升温，K增大；对于放热反应，升温，K减小。 2．压强平衡常数 (1)压强平衡常数(Kp) ①当把化学平衡常数K表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时，就得到该反应的压强平衡常数Kp，其表达式的意义相同。 ②Kp仅适用于气相发生的反应。 探究应用 12 探究应用 13 探究应用 14 探究应用 15 探究应用 16 2．汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。活性炭可用于处理汽车尾气中的NO，在1 L恒容密闭容器中加入0.1000 mol NO和2.030 mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在200 ℃下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表： 根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式：_________________，计算反应体系在200 ℃时的平衡常数Kp＝______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。 活性炭/ mol NO/ mol A/ mol B/ mol p/ MPa 200 ℃ 2.000 0.0400 0.0300 0.0300 3.93 探究应用 17 知识二　平衡常数和转化率的关系及相关计算 　 1．平衡转化率与平衡常数的关系 虽然平衡转化率与平衡常数在某种程度上都可以表示化学反应正向进行的程度，但两者的表达方式上有差异，平衡常数仅与温度有关，而平衡转化率与温度、浓度、压强等其他外界因素有关。 探究应用 18 2．平衡常数和转化率的相关计算 (1)分析三个量 起始量、变化量、平衡量。 (2)明确三个关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各变化量之比等于各物质的化学计量数之比。 探究应用 19 探究应用 20 ②解题思路 探究应用 21 探究应用 22 探究应用 23 探究应用 24 1 1.2 1.8 40% 60% 探究应用 25 探究应用 26 探究应用 27 总结提升 本课总结 自我反思：﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 总结提升 29 随堂提升 总结提升 30 2．下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是(　　) A．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值 B．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关 D．由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度 解析：化学平衡常数是在一定温度下，当可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积和反应物浓度幂之积的比值。对于一个确定的化学反应，平衡常数只与温度有关，所以A、B、C错误，D正确。 总结提升 31 总结提升 32 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 总结提升 33 总结提升 34 总结提升 35 5．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，已知甲醇制备的有关化学反应以及不同温度下的化学平衡常数如下表所示： 总结提升 36 (1)根据不同温度下的平衡常数可知反应②是________ (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(α)与体系总压 强(p)的关系如图所示，则平衡状态由A变到B时，平衡常数 K(A)_____(填“>”“<”或“＝”)K(B)。 (3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)；已知反应③ΔH<0，其ΔS____(填“>”“<”或“＝”)0，在________(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。 吸热 ＝ K1×K2 < 较低 总结提升 37 总结提升 38 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 41 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 42 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 43 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 44 解析：由H2和HI平衡时的浓度可推算出反应①生成的HI和NH3的浓度都为(0.5×2＋4) mol/L＝5 mol/L，由于NH3没有转化，其平衡浓度仍为5 mol/L，而HI的平衡浓度由题意可知为4 mol/L，则反应①的平衡常数K1＝c平(NH3)·c平(HI)＝5×4＝20，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 45 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 46 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 47 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 48 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 49 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 50 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 51 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 52 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 53 二、非选择题 10．(1)工业合成氨是氮的活化的重要途径之一，在一定条件下，将N2和H2通入体积为1 L的恒容容器中，下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是________(填字母)。 A．容器中气体密度不变 B．3v正(H2)＝2v逆(NH3) C．容器中压强不变 D．N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 54 0.12 44% 0.11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 55 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 56 4.5 23.1% 0.13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 57 < 40% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 58 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课时作业 59 　　　　　　　　　　　　　 R 1．化学平衡常数 (1)化学平衡常数的定义 对于可逆反应aA＋bBcC＋dD，在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何， 反应达到平衡状态后，K＝________________是一个________。我们把这个________称为该反应的化学平衡常数，简称平衡常数。 (2)化学平衡常数的意义 平衡常数K的大小能说明反应___________ (也叫反应的_______)。K值越大，表示反应进行得越________；K值越小，表示反应进行得越________。 eq \f(cc（C）·cd（D）,ca（A）·cb（B）) eq \f(该反应物的起始总量－该反应物的平衡量,该反应物的起始总量) 1．化学平衡常数使用时应注意的问题 (1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 ①若反应方向改变，则平衡常数改变。对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝eq \f(1,K逆)。 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，平衡常数也会改变。 已知N2＋3H22NH3　K＝a，则有： 2NH3N2＋3H2　K′＝eq \f(1,a)， eq \f(1,2)N2＋eq \f(3,2)H2NH3　K″＝aeq \s\up15(\f(1,2))。 ③两个反应①和②的平衡常数分别为K1、K2，若两反应相加(①＋②)得总反应，则总反应K＝K1·K2。若两反应相减(①－②)得总反应，则总反应K＝eq \f(K1,K2)。 (2)计算方法 第一步：根据三段式法计算平衡体系中各组分的物质的量或物质的量浓度。 第二步：计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 第三步：根据分压计算公式求出各气体物质的分压。 某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数) 即：pi＝p总×eq \f(ni,n总) 第四步：根据平衡常数计算公式代入计算。 (3)两种Kp的计算模板 ①平衡总压为p0 　　　 　N2(g)　＋　3H2(g)　  　 2NH3(g) n(平) a b c p(分压) eq \f(a,a＋b＋c)p0 eq \f(b,a＋b＋c)p0 eq \f(c,a＋b＋c)p0 Kp＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,a＋b＋c)p0))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,a＋b＋c)p0))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,a＋b＋c)p0))\s\up12(3)) ②刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为α。 　　　　　2NO2(g)　 　N2O4(g) p(始) p0 0 Δp p0α eq \f(1,2)p0α p(平) p0－p0α eq \f(1,2)p0α Kp＝eq \f(\f(1,2)p0α,（p0－p0α）2) 1．在某温度下，可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是(　　) A．K越大，达到平衡时，反应正向进行的程度越大 B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 C．K随反应物浓度的改变而改变 D．K随温度和压强的改变而改变 C＋2NON2＋CO2 eq \f(9,16) (3)计算方法——三段式法 ①模式 　　　　　 aA(g)＋　bB(g)　 　cC(g)＋　dD(g) c(起始)/(mol/L) n1 n2 0 0 Δc/(mol/L) n1x eq \f(b,a)n1x eq \f(c,a)n1x eq \f(d,a)n1x c(平衡)/(mol/L) n1(1－x) n2－eq \f(b,a)n1x eq \f(c,a)n1x eq \f(d,a)n1x ③基本计算关系 a．各物质的物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比＝化学计量数之比。 b．平衡常数K＝eq \f(cc（C）·cd（D）,ca（A）·cb（B）)＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,a)n1x))\s\up12(c)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,a)n1x))\s\up12(d),[n1（1－x）]a·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n2－\f(b,a)n1x))\s\up12(b))。 c．反应物的转化率＝eq \f(Δc,c（起始）)×100%＝eq \f(Δn,n（起始）)×100%。 d．生成物的产率＝eq \f(该物质的实际生成量,该物质的理论生成量)×100%。 e．平衡时各组分的体积分数＝该组分的物质的量分数＝eq \f(n（平）,n（总）)×100%。 3．在一定温度下，将等物质的量的A和B充入一密闭容器中，发生反应A(g)＋2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若A和B的物质的量之和与C相等，则此时A的平衡转化率为(　　) A．50% B．60% C．40% D．70% 解析：设A、B的初始物质的量均为1 mol，反应达到平衡时，有x mol A发生转化，则 　　　　　　　A(g)＋2B(g) 2C(g) 起始量(mol) 1 1 0 转化量(mol) x 2x 2x 平衡量(mol) 1－x 1－2x 2x 由题意可知，1－x＋1－2x＝2x，则x＝eq \f(2,5)，即A的平衡转化率为40%。 4．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%，则在该温度下： (1)此反应的平衡常数为________。 (2)在上述温度下，若SO2(g)的初始浓度增大到3 mol·L-1，NO2(g)的初始浓度仍为2 mol·L-1，达到化学平衡状态时，计算下列各物质的浓度及SO2和NO2的平衡转化率。 ①c(SO3)＝________ mol·L-1， c(SO2)＝________ mol·L-1。 ②α(SO2)＝________，α(NO2)＝________。 解析：(1)设平衡时SO2的浓度为x mol·L－1， SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g) 初始浓度/mol·L－1 2 2 0 0 平衡浓度/mol·L－1 x x 2－x 2－x 由题意可知eq \f(2－x,2)×100%＝50%，x＝1， K＝eq \f(c（SO3）·c（NO）,c（SO2）·c（NO2）)＝eq \f(1×1,1×1)＝1。 (2)设达平衡时NO的浓度为y mol·L－1， 　 SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g) 初始浓度/mol·L－1 3 2 0 0 平衡浓度/mol·L－1 3－y 2－y y y 因为温度不变，平衡常数不变，K＝1， 则eq \f(y2,（3－y）（2－y）)＝1，y＝1.2。 ①平衡浓度：c(SO3)＝1.2 mol·L－1，c(SO2)＝3 mol·L－1－1.2 mol·L－1＝1.8 mol·L－1。 ②α(SO2)＝eq \f(1.2 mol·L－1,3 mol·L－1)×100%＝40%； α(NO2)＝eq \f(1.2 mol·L－1,2 mol·L－1)×100%＝60%。 1．氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷，它可由SiO2与过量焦炭在1300～1700 ℃的氮气流中反应制得：3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g) Si3N4(s)＋6CO(g)。该反应的平衡常数K为(　　) A.eq \f(c6（CO）,c2（N2）) B.eq \f(c（Si3N4）c6（CO）,c2（N2）c3（SiO2）) C.eq \f(c2（N2）,c6（CO）) D.eq \f(c2（N2）c3（SiO2）,c（Si3N4）c6（CO）) 3．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： 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 下列说法错误的是(　　) 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1600 C．增大压强平衡常数增大 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 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，其变化量之比为1∶3∶2，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eq \f(0.05 mol·L－1,0.1 mol·L－1)×100%＝50%，平衡常数K＝eq \f(0.12,0.05×0.053)＝1600；平衡常数只受温度的影响，不受压强和浓度的影响。 4．温度为t ℃时，在体积为10 L的真空容器中通入1.00 mol氢气和1.00 mol碘蒸气，经过20 min后，反应达到平衡，此时测得碘蒸气的浓度为0.020 mol·L-1。涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示： ①H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ②2H2(g)＋2I2(g) 4HI(g) 下列说法正确的是(　　) A．反应速率用HI表示时，v(HI)＝0.008 mol·L-1·min-1 B．两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同 C．氢气在两个反应方程式中的转化率不同 D．相同温度下，2HI(g) H2(g)＋I2(g)与反应①的平衡常数相同 解析：　　　　 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 初始浓度/mol·L－1 0.100 0.100 0 平衡浓度/mol·L-1 0.020 0.020 0.160 所以v(HI)＝0.160 mol·L－1÷20 min＝0.008 mol·L－1·min－1，A正确。K①＝eq \f(c2（HI）,c（H2）·c（I2）)＝64，而K②＝eq \f(c4（HI）,c2（H2）·c2（I2）)＝Keq \o\al(2,①)＝642＝4096，B错误。两个化学方程式表示的是一个反应，反应达到平衡时，氢气的浓度相同，故其转化率相同，C错误。正、逆两个反应的平衡常数互为倒数，D错误。 化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 700 800 ①2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g) K1 2.5 0.34 0.15 ②H2(g)＋CO2(g) CO(g)＋H2O(g) K2 1.0 1.70 2.52 ③3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) K3 解析：(2)平衡常数的值只与温度有关，故温度不变平衡常数的值不变，故K(A)＝K(B)。 (3)依据反应①＋②得到反应③，所以平衡常数K3 ＝K1×K2，反应③：3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)是气体体积减小的反应，ΔS<0，焓变ΔH<0，所以反应在低温下能自发进行。 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．对于反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)　ΔH>0，下列有关说法正确的是(　　) A．平衡常数表达式为K＝eq \f(c（CO）·c（H2）,c（C）·c（H2O）) B．增大体系压强，平衡常数K不发生变化 C．升高体系温度，平衡常数K减小 D．增加C(s)的量，能加快正反应速率 2．常温常压下，O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力，发生的反应如下： 反应①：O3O2＋[O]　ΔH>0平衡常数为K1 反应②：[O]＋O32O2　ΔH<0平衡常数为K2 总反应：2O33O2　ΔH<0平衡常数为K 下列叙述正确的是(　　) A．降低温度，K减小 B．K＝K1＋K2 C．增大压强，K2减小 D．升高温度，K1增大 3.某温度下，在2 L的恒容密闭容器中充入气体A和气体B发生反应生成气体C，反应过程中各组分的物质的量随反应时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．t1 min时反应达到平衡状态 B．B的平衡转化率为10% C．该反应的化学方程式可表示为A＋3B2C D．该温度下，反应的平衡常数为300 解析：t1 min时三种物质的物质的量相等，但由于t1 min后各物质的物质的量继续变化，故该时刻反应未达到平衡状态，A错误；反应开始时n(B)＝2.0 mol，平衡时n(B)＝0.2 mol，所以B的平衡转化率为eq \f(2.0 mol－0.2 mol,2.0 mol)×100%＝ 90%，B错误；根据图示可知A、B的物质的量在减少，C的物质的量在增加，说明A、B是反应物，C是生成物，在前10 min内三种物质的物质的量变化量之比Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝0.6 mol∶1.8 mol∶1.2 mol＝1∶3∶2，10 min后三种物质都存在，且物质的量不再发生变化，说明该反应为可逆反应，三种物质的物质的量变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比，故该反应的化学方程式为A＋3B2C，C正确；根据图示可知平衡时n(A)＝0.6 mol，n(B)＝0.2 mol，n(C)＝1.2 mol，由于容器的容积是2 L，故平衡时c(A)＝0.3 mol/L，c(B)＝0.1 mol/L，c(C)＝0.6 mol/L，故该温度下，反应的化学平衡常数K＝eq \f(0.62,0.3×0.13)＝1200，D错误。 4．25 ℃时，Cl2＋H22HCl　K1＝2.57×1033 Br2＋H22HBr　K2＝1.91×1019 Cl2＋2HBr2HCl＋Br2　K3 下列有关说法正确的是(　　) A．HBr的电子式为Heq \o\al(·,·)Br B．增加氯气浓度，可使K3增大 C．反应平衡常数关系为K3＝K1×K2 D．相同条件下，Cl2与H2反应进行程度较Br2与H2的大 5．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s) NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g) H2(g)＋I2(g)。达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol/L，c(HI)＝4 mol/L，则此温度下反应①的平衡常数为(　　) A．9 B．16 C．20 D．25 6．某温度下，在一个2 L的密闭容器中加入4 mol A和2 mol B进行反应3A(g)＋2B(g) 4C(s)＋D(g)，反应2 min后达到平衡，测得生成1.6 mol C，下列说法正确的是(　　) A．前2 min，D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1 B．达到平衡状态时，B的转化率是40% C．增大该体系的压强，化学平衡常数增大 D．达到平衡时，A、B的转化率之比为1∶1 解析：生成1.6 mol C的同时消耗0.8 mol B，生成0.4 mol D，则前2 min，v(D)＝eq \f(\f(0.4 mol,2 L),2 min)＝0.1 mol·L－1·min－1，A错误；B的平衡转化率为eq \f(0.8 mol,2 mol)×100%＝40%，B正确；平衡常数仅与温度有关，C错误；开始时，A、B的投入量与化学计量数并不对应，所以两者的转化率并不相等，D错误。 7．对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压[p(B)]代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp)。已知反应CH4(g)＋2H2O(g) CO2(g)＋4H2(g)，在t ℃时的平衡常数Kp＝a，则下列说法错误的是(　　) A．Kp＝eq \f(p（CO2）·p4（H2）,p（CH4）·p2（H2O）) B．升高温度，若Kp增大，则该反应为吸热反应 C．该反应达到平衡状态后，增大压强，Kp不变 D．t ℃时，反应eq \f(1,2)CH4(g)＋H2O(g) eq \f(1,2)CO2(g)＋2H2(g)的平衡常数Kp＝eq \f(1,2)a 解析：t ℃时，反应eq \f(1,2)CH4(g)＋H2O(g) eq \f(1,2)CO2(g)＋2H2(g)的平衡常数Kp＝4(\f(1,2))eq \f(p2（H2）·p\s\up6()（CO2）,p\s\up6(eq \s\up4(\f(1,2)))（CH4）·p（H2O）) ＝eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(p4（H2）·p（CO2）,p（CH4）·p2（H2O）)))eq \s\up15(\f(1,2))＝aeq \s\up7(\f(1,2))，D错误。 8．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可以发生以下反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表： 时间/s 0 500 1000 1500 c(N2O5)/(mol·L－1) 5.00 3.52 2.50 2.50 下列说法中不正确的是(　　) A．500 s内，N2O5的分解速率为2.96×10-3 mol·L-1·s-1 B．T1温度下的平衡常数为K1＝125，平衡时N2O5的转化率为50% C．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 D．T1时，4NO2(g)＋O2(g) 2N2O5(g)的平衡常数为eq \f(1,125) 解析：A项，500 s内，N2O5的浓度变化量为(5.00－3.52) mol·L－1＝1.48 mol·L－1，v(N2O5)＝eq \f(1.48 mol·L－1,500 s)＝2.96×10－3 mol·L－1·s－1；B项，分析如下： 2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) 起始浓度/mol·L－1 5.00 0 0 转化浓度/mol·L－1 2.50 5.00 1.25 平衡浓度/mol·L－1 2.50 5.00 1.25 K1＝eq \f(c4（NO2）·c（O2）,c2（N2O5）)＝eq \f(5.004×1.25,2.502)＝125，平衡时N2O5的转化率为50%；C项，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，故K1>K2。 9．已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－Q kJ/mol (Q>0)。现有甲、乙两个相同的密闭容器，向甲容器中充入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，在一定条件下达到平衡时放出的热量为Q1 kJ；在相同条件下向乙容器中充入2 mol NH3(g)，达到平衡时吸收的热量为Q2 kJ。已知Q2＝3Q1，下列叙述中正确的是(　　) A．平衡时甲容器中NH3(g)的体积分数比乙容器中的小 B．平衡时甲容器中气体的压强为开始时压强的eq \f(3,4) C．达到平衡时，甲容器中H2的转化率为25% D．两容器中达平衡时发生反应的平衡常数相等 解析：根据题意可知甲、乙两容器中建立的平衡状态完全相同，平衡时两容器内NH3(g)的体积分数相同，A错误。在甲容器中，根据三段式： N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－Q kJ/mol 起始/mol 1 3 0 Q kJ 转化/mol 0.25 0.75 0.5 eq \f(1,4)Q kJ 平衡/mol 0.75 2.25 0.5 经计算，达到平衡时，甲容器中H2的转化率为25%，甲容器中气体的压强为开始时压强的eq \f(7,8)，B错误，C正确。两容器中发生的反应互为逆反应，两平衡常数应互为倒数，D错误。 (2)在有氧条件下，新型催化剂M能催化CO与NO2反应生成N2，该反应为4CO(g)＋2NO2(g) N2(g)＋4CO2(g)　ΔH<0。 现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体，维持恒温恒容，在催化剂作用下发生反应。相关数据如下： 0 min 5 min 10 min 15 min 20 min c(NO2)/ (mol·L－1) 2.0 1.7 1.56 1.5 1.5 c(N2)/ (mol·L－1) 0 0.15 0.22 0.25 0.25 在0～5 min内，以CO2的浓度变化表示的反应速率为________mol·L-1·min-1，在10 min时，CO的转化率为________。此温度下，该反应的化学平衡常数K＝________(保留两位有效数字)。 解析：(2)在0～5 min内，v(N2)＝eq \f(0.15 mol·L－1,5 min)＝0.03 mol·L－1·min－1，根据速率之比等于化学计量数之比可知，v(CO2)＝4v(N2)＝0.12 mol·L－1·min－1，起始时NO2和CO的浓度均为2 mol·L－1，10 min时反应的NO2的浓度为0.44 mol·L－1，则反应的CO的浓度为0.88 mol·L－1，CO的转化率为eq \f(0.88 mol·L－1,2 mol·L－1)×100%＝44%。根据题目信息列三段式： 4CO(g)＋2NO2(g) N2(g)＋4CO2(g) 起始浓度（mol·L－1） 2.0 2.0 0 0 转化浓度（mol·L－1） 1.0 0.5 0.25 1.0 平衡浓度（mol·L－1） 1.0 1.5 0.25 1.0 则该反应的化学平衡常数K＝eq \f(0.25×14,14×1.52)≈0.11。 11．工业上可利用废气中的CO2合成CH3OH，发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49 kJ·mol-1。 在1 L恒容密闭容器中充入CO2和H2，所得实验数据如下表： 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(CO2) n(H2) n(CH3OH) ① 150 0.23 0.19 0.03 ② 200 0.10 0.26 0.02 ③ 200 0.17 a 0.01 实验①的平衡常数K＝________。实验②达到平衡时H2的转化率为________。实验③中a＝________。 12．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)。 若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压 的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强 p(总压)的关系如图所示。 (1)该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。 (2)在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。 (3)若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp＝____ (用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。 eq \f(5,p) 解析：(1)根据图像，升高温度，平衡时NO的转化率减小，平衡逆向移动，说明该反应的正反应属于放热反应，ΔH<0。 (3)设起始时NO的物质的量为2 mol，则Cl2的物质的量为1 mol， 2NO(g)＋Cl2(g) 2NOCl(g) 起始/mol 2 1 0 反应/mol 1 0.5 1 平衡/mol 1 0.5 1 平衡分压 p×eq \f(1,2.5) p×eq \f(0.5,2.5) p×eq \f(1,2.5) M点的压强平衡常数Kp＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p×\f(1,2.5)))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p×\f(1,2.5)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p×\f(0.5,2.5))))＝eq \f(5,p)。 $$