2.2 第3课时 化学平衡常数(课件PPT)-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修1（苏教版）

该高中化学课件聚焦化学平衡常数与平衡转化率，通过四氧化二氮分解案例导入，衔接可逆反应平衡状态知识，以定义解析、表达式书写规则、三段式计算模型为支架，构建完整知识体系。 其亮点在于案例驱动与模型建构，结合科学思维中的证据推理和模型认知，通过平衡常数K值计算、转化率推导等实例，培养学生分析能力。助力学生深化物质变化规律的化学观念，教师可依托系统训练题提升教学效率。

第3课时　化学平衡常数 新知探究(一)——化学平衡常数 新知探究(二)——平衡转化率及 简单计算 课时跟踪检测 目录 新知探究(一)——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______下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，各物质的物质的量浓度满足以下关系式: K=___________，该结果是一个常数，此常数称为化学平衡常数，简称平衡常数。 [微点拨]　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，且不出现固体或纯液体的浓度。 温度 2.化学平衡常数的意义 (1)K值的大小反映了化学反应进行的程度(即反应的限度)。K值越大，说明反应进行得越完全；K值越小，说明反应进行得越不完全。 (2)K只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 3.平衡常数表达式的书写 (1)纯液体和固体的浓度为常数，不写入平衡常数表达式。 例如:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) K=____________； FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g) K=_______。 (2)书写形式与化学方程式的化学计量数有关。例如: N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数为K1=_____________； N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)的平衡常数为K2=_______________； NH3(g)⇌N2(g)+H2(g)的平衡常数为K3=_______________。 则K1和K2的关系式为K1=；K2和K3的关系式为K2·K3=1；K1和K3的关系式为K1=。 应用化学 四氧化二氮是重要的火箭推进剂。在80 ℃时，将0.4 mol四氧化二氮气体充入2 L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据: 反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅。 　　　时间/s c/(mol·L-1)　　 　 0 20 40 60 80 100 c(N2O4) 0.20 a 0.10 c d e c(NO2) 0.00 0.12 b 0.22 0.22 0.22 1.该反应的化学方程式是什么?b与c的大小关系是什么? 提示:根据题中信息，知N2O4(g)⇌2NO2(g) 开始浓度/(mol·L-1):　 0.20　　　 0 20 s时/(mol·L-1): 0.14　 　 0.12 40 s时/(mol·L-1): 0.10　 　 0.20 60 s时/(mol·L-1): 0.09　 　 0.22 80 s时/(mol·L-1): 0.09　 　 0.22 所以b>c。 2.该反应的平衡常数表达式是什么?在80 ℃时该反应的平衡常数K值为多少? 提示:平衡时K=，由80 ℃时各物质的浓度得K==≈0.54。 3.该反应为吸热反应，当温度升高到100 ℃时，K值如何变化? 提示:由于该反应为吸热反应，当升高温度时，平衡正向移动，反应的K值增大。 √ 1.在一定条件下，已达平衡的可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)，下列说法中正确的是 (　　) A.平衡时，此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系:K= B.改变条件后，该反应的平衡常数K一定不变 C.如果改变压强并加入催化剂，平衡常数随之变化 D.若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小 题点多维训练 解析:　对于确定的反应，K只与温度有关，改变除温度之外的条件都不会引起K的改变。 √ 2.已知在450 ℃时，反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)的K为50，由此推断出在450 ℃时，反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的化学平衡常数为 (　　) A.50 B.0.02 C.100 D.无法确定 解析:依据化学平衡常数的表达式可知，2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的化学平衡常数为K'===0.02。 3.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，某些反应的平衡常数数值如下: 2NO(g)⇌N2(g)+O2(g)　K1=1×1030 2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)　K2=2×1081 2CO2(g)⇌2CO(g)+O2(g)　K3=4×10-92 下列说法正确的是(　　) A.常温下，反应2H2O(g)⇌O2(g)+2H2(g)的平衡常数为5×10-80 B.常温下，最易分解放出O2的是水 C.K3= D.以上都不正确 √ 解析:NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减小，反应倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2，B项错误；常温下，CO2分解产生O2反应的平衡常数表达式K3=，C项正确。 4.(1)写出下表中各反应的平衡常数表达式: 化学方程式 平衡常数表达式 2NO2(g)⇌N2O4(g) K=____________  3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g) K=____________  Br2(g)+H2O(l)⇌H+(aq)+Br-(aq) +HBrO(aq) K=__________________________  (2)已知在一定温度下，下列各反应的焓变和平衡常数如下: ①C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)　ΔH1　K1 ②CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH2　K2 ③C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) ΔH3　K3 则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者关系为ΔH3=__________，K1、K2、K3三者关系为K3=_______。  解析:如果化学方程式相加(或减)，则总热化学方程式的焓变应为两热化学方程式的焓变之和(或差)，而平衡常数则为两化学方程式平衡常数的乘积(或商)。 ΔH1+ΔH2 K1·K2 新知探究(二)——平衡转化率及 简单计算 典例导学 [典例]　可逆反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在密闭容器中建立了平衡。 当温度为749 K时，K=，问: (1)当CO和H2O的起始浓度均为2 mol·L-1时，CO的转化率为______。  60% [解析]　设CO转化的物质的量浓度为x mol·L-1 K==，解得:x=1.2。 CO的转化率:×100%=60%。 (2)当CO的起始浓度仍为2 mol·L-1，H2O的起始浓度为6 mol·L-1时，CO的转化率为______。  [解析] 设CO转化的物质的量浓度为y mol·L-1 K==，解得:y≈1.7 CO的转化率:×100%=85%。 　85% 1.平衡转化率 (1)平衡转化率的概念及表达式 某一反应的平衡转化率α等于该物质在反应中已转化的量(如物质的量、物质的量浓度等)与该物质起始总量的比值，可表示为 α =×100% 如:对于可逆反应:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g) 系统融通知能 αA=×100%=×100% αA=×100%=×100%。 　[微思考]　不同反应物的转化率一定不同? 提示:不一定，各物质的反应物的量与其化学计量数之比相同时，其转化率相同。 (2)平衡转化率的意义 反应的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 2.化学平衡的有关计算 化学平衡的有关计算一般采用“三段式”: (1)计算模式 (2)基本计算关系 ①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。 ②反应物的转化率=×100%=×100%。 ③反应产物的产率=×100%。 ④平衡时B组分的体积分数=平衡时B组分的物质的量分数=×100%。 √ 1.在一定温度下，反应H2(g)+X2(g)⇌HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于(　　) A.5% B.17% C.25% D.33% 题点多维训练 解析: 由K==10知，a=，所以HX(g)的分解率为×100%=×100%≈17%。 √ 2.某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭的容器中，发生反应: aA(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)，5 min后达到平衡。已知各物质的平衡浓度关系为ca(A)·c(B)=c(C)·c(D)，若温度不变的情况下将容器的体积扩大为原来的10倍， A的转化率不发生变化，则B的转化率为 (　　) A.40% B.60% C.24% D.4% 解析:达到平衡后扩大容器体积，A的转化率不发生变化，证明平衡不移动，可推知该反应前后气体体积相等，即a=1，设反应容器的体积为1 L。 则有(2-x)(3-x)=x2，解得:x=1.2，B的转化率为×100%=40%。 3.在830 ℃时，发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　ΔH<0。 (1)①起始时，c(CO)=2 mol·L-1，c(H2O)=3 mol·L-1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为______；K值为____。  ②若只将起始c(H2O)改为6 mol·L-1，则平衡时水蒸气的转化率为______。  40% 1 25% 解析:① α(H2O)=×100%=40%， K===1。 ②温度不变，K值不变，设CO的转化浓度为x mol·L-1，则有 K==1，x=1.5 α(H2O)=×100%=25%。 (2)若起始时c(CO)=a mol·L-1，c(H2O)=b mol·L-1，c平(H2)=c mol·L-1，则: ①a、b、c之间的关系式是________。  ②当a=b时，a =____c。  解析: K==1，c=。当a=b时，a=2c。 c = 2 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 一、选择题 1.下列对化学平衡常数(K)的叙述正确的是(　　) A.仅升高温度，K可能增大，也可能减小 B.仅加入催化剂，K可能增大 C.仅增大压强，K可能减小 D.仅减小浓度，K可能减小 14 解析:催化剂只能改变化学反应速率，K不变，选项B错误；K只与温度有关，而与浓度、压强无关，改变压强、减小浓度K均不变，选项C、D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2.(2025·石家庄期末检测)一定条件下，密闭容器内SO2氧化成SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)　ΔH=-a kJ·mol-1，该温度下反应的平衡常数为K，反应达到平衡后，保持温度不变，再通入一定量O2。下列说法正确的是(不考虑物质状态变化) (　　) A.a增大，K不变　　　　 B.a不变，K增大 C.a增大，K增大 D.a不变，K不变 14 解析:反应热取决于反应物和生成物总能量，故再通入一定量O2，a不变，反应温度不变，K不变。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3.可逆反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在t ℃下达到平衡，其平衡常数可表示为 (　　) A.K=　　 B.K= C.K= D.K= 14 解析:C(碳)是固体，它的浓度视为常数，在平衡常数表达式中不出现。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 4.反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)的平衡常数为K1；反应HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)(　　) A.K1=2K2 B.K1= C.K1= D.K1= 14 解析:反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)的平衡常数为K1，则相同温度下，反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的平衡常数为，故反应HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的平衡常数K2=，故K1=。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 5.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-1，则在此条件下CO的转化率是 (　　) A.60%　　B.50%　　C.75%　　D.25% 14 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%。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 6.加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5(g)⇌N2O3(g)+O2(g)， ②N2O3(g)⇌N2O(g)+O2(g)；在2 L密闭容器中充入6 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为8 mol，N2O3为3.2 mol。则t ℃时反应①的平衡常数为 (　　) A.10.7 B.8.5 C.32 D.64 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:设分解的N2O3物质的量为x，反应过程中共生成(x+3.2)mol N2O3，在①反应中N2O5分解了(x+3.2)mol，同时生成(x+3.2)mol O2。在②反应中生成氧气x mol。 则(x+3.2)+x=8，求得x=2.4 所以平衡后N2O5、N2O3、O2浓度依次为 c(N2O5)==0.2 mol·L-1 c(N2O3)==1.6 mol·L-1 c(O2)==4 mol·L-1 反应①的平衡常数K==32。 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 7.(2025·衡水高二期末)已知某化学反应的平衡常数表达式为K=，其平衡常数K和温度的关系如下表: 14 温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述错误的是 (　　) A.该反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) B.上述反应的正反应是放热反应 C.如果在一定容积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后，温度升高到 830 ℃，此时测得CO2的物质的量为0.4 mol，则该反应达到平衡状态 D.某温度下，若平衡浓度符合下列关系式:=，则此时的温度是1 000 ℃ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 14 解析:根据平衡常数表达式知，A项正确；该反应的平衡常数随着温度的升高而减小，故该反应的正反应是放热反应，B项正确；由n(CO2)=0.4 mol可推知，该状态下，n(H2)=0.4 mol、n(H2O)=0.6 mol、n(CO)=0.6 mol，Qc=<1.00，故该反应没有达到化学平衡状态，C项错误；将所给关系式进行变化，可知该条件下平衡常数K=0.60，D项正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 8.(2025·苏州中学月考)O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点，O3可溶于水，在水中易分解，产生[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力，常温常压下发生的反应如下: 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.降低压强，总反应K增大 B.K=K1+K2 C.适当升温，可提高消毒效率 D.当2v正(O3)=3v逆(O2)时，反应达到平衡 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:平衡常数只受温度的影响，降低压强，温度不变，平衡常数不变，A错误；由盖斯定律可知反应①+②可得总反应，则K=K1×K2，B错误；适当升温，反应速率增大，则可提高消毒效率，C正确；当3v正(O3)=2v逆(O2)时，反应达到平衡，D错误。 14 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 9.(2025·三明高二期末)T ℃时，向某恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g)，发生甲烷二氧化碳重整反应:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)，测得体系中CH4(g)和CO(g)的物质的量浓度随时间变化如图所示，下列说法错误的是 (　　) A.点B的坐标为 B.反应进行到5 min时，2v正(CH4)>v逆(CO) C.CO2(g)的平衡转化率约为50% D.T ℃时，该反应的平衡常数为 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:根据图像可知，在5 min时CH4(g)的浓度减少0.25 mol·L-1，则CO(g)的 浓度增加0.5 mol·L-1，故B点的坐标为，A正确；反应进行到5 min时， CH4(g)的浓度还在减少，说明反应正向进行，v正(CH4)>v逆(CH4)，由于 v逆(CO)=2v逆(CH4)，所以2v正(CH4)>v逆(CO)，B正确；平衡时CO2(g)的浓度与CH4(g)浓度相等，等于 mol·L-1，开始时CO2(g)的浓度为1.00 mol·L-1，故CO2(g)的平衡转化率为×100%≈33.3%，C错误；根据图像可知，在温度为T ℃反应达到平衡时，c(CH4)=c(CO2)=c(CO)=c(H2)= mol·L-1，则根据平 衡常数的表达式可知K===，D正确。 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 10.在恒温条件下，向盛有食盐的2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO2、 0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，发生两个反应: ①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1<0　K1　②2NO(g)+Cl2(g)⇌2NOCl(g)　ΔH2<0　K2　10 min时反应达到平衡测得容器内体系的压强减少20%，10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1。下列说法不正确的是(　　) A.反应4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数为 B.平衡后c(Cl2)=2.5×10-2 mol·L-1 C.其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大 D.平衡时NO2的转化率为50% 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)可由反应①×2-②得到，根据平衡常数计算规律可得此反应平衡常数为，A项正确；10 min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4 mol，10 min内用NOCl(g)表示的平均反应速率v(NOCl)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1，则平衡时n(NOCl)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1 ×10 min×2 L=0.15 mol，设达到平衡时反应①中消耗的NO2为x mol，反应②中消耗的Cl2为y mol，根据方程式①和②可得， 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 反应①中生成的NOCl(g)为0.5x mol，反应②中消耗的NO(g)为2y mol，生成的NOCl(g)为2y mol。根据已知信息可列方程 解得x=0.1，y=0.05，故平衡后c(Cl2)==2.5×10-2 mol·L-1，B项正确；平衡常数只受温度影响，其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡常数K2不变，C项错误；平衡时NO2转化0.1 mol，故转化率为50%，D项正确。 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 二、非选择题 11.(6分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。 利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应: TaS2(s)+2I2(g)⇌TaI4(g)+S2(g)　ΔH>0(Ⅰ) (1)反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=_______________。  14 解析:根据题意反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=； 　 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 (2)若K=1，向某恒容密闭容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为________。  解析:若K=1，设I2的平衡转化率为x，则参加反应的I2为x mol，平衡时生成TaI4和S2各0.5x mol，剩余I2为(1-x)mol，设容器体积为V L，根据K===1，解得:x=，I2(g)的转化率为×100%≈66.7%。 66.7% 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.(6分)已知可逆反应:M(g)+N(g)⇌P(g)+Q(g)，请回答下列问题。 (1)某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)=1 mol·L-1，c(N)=2.4 mol·L-1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为______。  14 解析:用“三段式法”，借助平衡常数来计算: α(N)=×100%=25%，K==0.5。 25% 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 14 (2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)=4 mol·L-1，c(N)= a mol·L-1；达到平衡后，c(P)=2 mol·L-1，则a=_____。  解析: 由K==0.5，解得a=6。 6 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 14 (3)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)=c(N)=b mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为________。  解析:设达到平衡后，M的转化率为x，则 由K==0.5，解得x≈41.4%。 41.4% 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 13.(10分)(2025·江阴高二期中)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)的数据见下表: 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=_____。  14 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 25~30 h 　×100% 94.1% 1.5 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:25~30 h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%。 K=≈1.5。 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (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。  14 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)约减少一半 0.013 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:①恒温恒容下，=，则n总=n0，n0=0.10 mol，故n总=0.10× mol。 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)约减少一半。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。 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14.(10分)甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景。 (1)在一容积为2 L的密闭容器内，充入0.2 mol CO与0.4 mol H2发生反应: CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①A、B两点对应的压强大小关系是pA______pB(填“>”“<”或“=”)。  ②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________。  ③下列叙述能说明上述反应已达到化学平衡状态的是____(填字母)。  a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的体积分数不再改变 c.混合气体的密度不再改变 d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变 14 < KA=KB>KC b 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大，说明pA<pB。②化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，CO的转化率减小，说明该反应放热，温度升高平衡逆向移动，K值减小，A、B点温度相等且小于C点，则A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KA=KB>KC。③a.只要反应发生就有H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍，不能说明反应达到化学平衡状态，故错误；b.CH3OH的体积分数不再改变，说明各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态，故正确；c.恒容条件下该反应气体的总质量不变，则混合气体的密度始终不变，不能说明反应达到化学平衡状态，故错误；d.根据碳原子守恒，CO和CH3OH的物质的量之和总保持不变，不能说明达到化学平衡，故错误。 14 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)在p1、T1 ℃时，该反应的平衡常数K=_____，再加入1.0 mol CO后重新达到平衡，则CO的转化率______(填“增大”“不变”或“减小”)。  14 解析:在p1、T1 ℃时，CO的平衡转化率为0.5，则CO、H2、CH3OH的浓度分别为0.05 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.05 mol·L-1，该反应的平衡常数K==100；再加入1.0 mol CO后反应重新达到平衡，增加CO的量，则CO的转化率减小。 100 减小 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)T1℃、1 L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量为n(CO)=0.1 mol、n(H2)=0.2 mol、n(CH3OH)=0.2 mol，此时v正______v逆(填“>”“<”或“=”)。  14 解析:T1 ℃、1 L的密闭容器内发生题给反应，当n(CO)=0.1 mol、n(H2)=0.2 mol、n(CH3OH)=0.2 mol时，Qc==50<K=100，故平衡向正反应方向进行，此时v正>v逆。 > $$