2.2.4 化学平衡的计算和应用 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

人教版2019选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 课时4 化学平衡常的应用和计算 1 1.基础知识 (1) 转化率、产率及分压的计算 ① 反应物的变化量 反应物的起始量 反应物的转化率= ×100 ％ ② 生成物的实际产量 生成物的理论产量 生成物的产率 = ×100 ％ ③ 分压=总压×物质的量分数 (2)浓度平衡常数: 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,称为化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示。 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 2 1.基础知识 (3)平衡常数的表达式 对于反应:mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g), 平衡常数的表达式为K= (4)压强平衡常数Kp 在化学平衡体系中,各气体物质的分压替代浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数,其单位与表达式有关。 (5)压强平衡常数Kp的表达式 对于反应:mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g), 压强平衡常数的表达式为Kp= 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 3 2.基本思维模型 (1) 列 “三段式”(未知量大胆设未知数) 三段式法就是依据化学方程式列出各物质的起始量、变化量和平衡量,然后根据已知条件建立代数等式而进行解题的一种方法。这是解答化学平衡计算题的一种“万能方法”,只要已知起始量和转化率就可用三段式法解题。 c 始/(mol·L－1) a b 0 0 c 转/(mol·L－1) mx nx px qx c 平/(mol·L－1) a － mx b － nx px qx 　 m A(g)＋ n B(g) p C(g)＋ q D(g) 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 4 2.基本思维模型 (2)根据条件，列方程 (4)“三段式” 变形 ---- 多反应体系 若涉及多个反应 (连续反应、竞争反应等)，只列 “转化段” (3) 恒温恒容体系，可直接用分压列 “三段式” ①N2O5(g) ⇌N2O3(g)＋O2(g) ②N2O3(g) ⇌N2O(g)＋O2(g)。 前一步反应的生成物， 继续参与后续反应生成新物质 连续型 多重平衡 ①CO2(g)＋4H2(g) ⇌CH4(g)＋2H2O(g) ②2CO2(g)＋6H2(g) ⇌C2H4(g)＋4H2O(g) 多步反应之间是平行关系， 同时也是竞争关系 竞争型 多重平衡 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 5 3.浓度平衡常数的计算 (1)浓度平衡常数的计算步骤和方法 对以下反应:mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g),设A、B起始物质的量分别为a mol、b mol,达到平衡后,A的消耗量为mx mol,容器容积为V L。 平衡/mol　a-mx　　 b-nx 　 px 　 qx mA(g)　+　nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) 起始/mol　　a　　　　b　　　0　　0 变化/mol　 mx　 　 　nx　 　 px 　 qx 则K= 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 6 【典例1】 [2023·北京朝阳区一模] 向容积恒为1 L的密闭容器中充入一定量CH3OH(g),发生反应:2CH3OH(g) ⇌ CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH<0。 下列说法不正确的是 ( 　) A.T1>T2 B.T1 ℃,该反应的平衡常数K=4 C.Ⅱ中存在:c(CH3OH)+2c(CH3OCH3)=0.2 mol·L-1 D.T1 ℃时,向该容器中充入物质的量均为0.2 mol的3种气体,反应将逆向进行 编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) Ⅰ T1 0.40 0.16 0.16 Ⅱ T2 0.20 0.09 0.09 一、化学平衡常数的计算方法 D 2025/8/28 7 【典例2】 (不定选) [2022·湖南卷] 向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 mol X和1 mol Y发生反应:2X(g)+Y(g)⇌Z(g)　ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( 　 ) A.ΔH>0 B.气体的总物质的量:na<nc C.a点平衡常数:K>12 D.反应速率:va正<vb正 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 8 3.浓度平衡常数的计算 (2)压强平衡常数的计算步骤和方法——五段式 一、化学平衡常数的计算方法 对以下反应:mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g),设A、B起始物质的量分别为a mol、b mol,达到平衡后,A的消耗量为mx mol,容器容积为V L。 平衡/mol　a-mx　　 b-nx 　 px 　 qx mA(g) 　+　 nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g) 起始/mol　　a　　　　b　　 　0　 　0 变化/mol　 mx　 　 　nx　 　 px 　 qx 平衡/n%　　　 　 　 平衡分压　 2025/8/28 9 3.浓度平衡常数的计算 某气体组分的体积分数 = ×100%。 平衡时混合物中各组分的百分含 = ×100%。 (2)压强平衡常数的计算步骤和方法 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 10 【典例3】[2024·新课标卷27题节选]在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下，Ni(s)和CO(g)反应:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4达平衡时，Ni(CO)4体积分数x与温度的关系如图所示。p3、100 ℃时CO的平衡转化率α=_______，该温度下平衡常数Kp=___________________ 。 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 11 【典例4】[2023·辽宁卷节选] 接触法制硫酸的关键反应为 的催化氧化： 。设的平衡分压为，的平衡转化率为，用含和 的代数式表示上述催化氧化反应的 _ ________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。 。 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 12 4.多重平衡体系： (1)连续型多重平衡 ①N2O5(g) ⇌N2O3(g)＋O2(g) ②N2O3(g) ⇌N2O(g)＋O2(g)。 (2)竞争型多重平衡 ①CO2(g)＋4H2(g) ⇌CH4(g)＋2H2O(g) ②2CO2(g)＋6H2(g) ⇌C2H4(g)＋4H2O(g) 前一步反应的生成物， 继续参与后续反应生成新物质 多步反应之间是平行关系， 同时也是竞争关系 (3)“三段式” 变形 ---- 多反应体系 若涉及多个反应 (连续反应、竞争反应等)，只列 “转化段” 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 13 一、化学平衡常数的计算方法 【典例5】提高温度，容器中发生如下反应：2FeSO4(s)Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)；2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，平衡时＝____( 用、表示)。在929 K时，p总＝84.6 kPa、＝35.7 kPa，则＝ _____kPa，Kp(Ⅱ)＝__________kPa(列出计算式)。 2025/8/28 14 【典例6】[2022·河北卷节选] 工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应。 Ⅰ. Ⅱ. 恒温恒压条件下,和反应达平衡时, 的转化率为 ,的物质的量为,则反应 Ⅰ 的平衡常数 _ _________［写出含有 、 的计算式; 对于反应，， 为物质的量分数］。 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 15 4.多重平衡体系： 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 16 分设变量法 【典例7】 Ⅰ. Ⅱ. ，恒温恒压条件下,和反应达平衡时, 的转化率为 ,的物质的量为, 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 17 5.平衡常数与化学方程式的关系 化学方程式 平衡常数 关系式 　N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 　K1= 　K1与K2的关系: K1=(或K2=); 　K3与K1的关系: K3= 　N2(g)+H2(g) ⇌NH3(g) 　K2= 　2NH3(g) ⇌N2(g)+3H2(g) 　K3= ①在相同温度下,对于给定的可逆反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数,即K正=。 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 18 5.平衡常数与化学方程式的关系 ②化学方程式乘以某个系数x,则平衡常数变为原来的x次方。 ③两化学方程式相加得总化学方程式,则总化学方程式的平衡常数等于两化学方程式平衡常数的乘积,即K总=K1·K2。 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 19 【典例8】[2022·广西柳州三中阶段考] 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 ( 　) A.K1+K2 B.K1-K2 C.K1×K2 D. D 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 20 6.平衡常数与速率方程的关系 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 21 (1)速率方程 对于基元反应aA＋bB = cC＋dD 速率方程可写为v＝k·ca(A)·cb(B) k: 速率常数(只与温度有关) (2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系 对于基元反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D) 平衡常数K＝ ca(A)·cb(B) cc(C)·cd(D) = k正· v逆 k逆· v正 反应达到平衡时v正＝v逆 k正 k逆 K＝ 【典例9】 Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表： 上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_____(以K和k正表示)。若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min时，v正＝____________min－1。 t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 1.95×10－3 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 22 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 23 【典例10】 温度为T1，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应： CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH=+206.3 kJ/mol，该反应中，正反应速率为v正=k正·c(CH4)·c(H2O)，逆反应速率为v逆=k逆·c(CO)·c3(H2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。已知T1时，k正=k逆，则该温度下，平衡常数K1=__； 当温度改变为T2时，若k正=1.5k逆，则T2___(填“>”“=”或“<”)T1。 K= k正 k逆 = 平衡时v正＝v逆 k正· v逆 k逆· v正 K＝ 1) T1时， k正=k逆，K1=1 2) T2时， k正=1.5k逆，K2=1.5 K2>K1, 平衡正向移动 则T2>T1。 微提醒 核心知识 1. 一个模式——“三段式” 如mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L-1。 mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g) c始/(mol·L-1) a b 0 0 c转/(mol·L-1) mx nx px qx c平/(mol·L-1) a-mx b-nx px qx K=。 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 24 24 微提醒 核心知识 2.注意三个量的关系 (1)三个量:起始量、变化量、平衡量。 (2)关系 ①对于同一反应物,n(平)=n(始)-n(变)。 ②对于同一生成物,n(平)=n(始)+n(变)。 ③各物质的变化量之比等于化学计量数之比。 3.根据定义计算平衡常数K 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 25 25 微提醒 核心知识 4. 熟记五个公式 (1)反应物的转化率=×100%=×100%。 (2)生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。产率=×100%。 (3)平衡时混合物中各组分的百分含量=×100%。 (4)某气体组分的体积分数=×100%。 一、化学平衡常数的计算方法 2025/8/28 26 26 微提醒 核心知识 4. 熟记五个公式 一、化学平衡常数的计算方法 ⑤某气体的分压：p分 = p总×体积分数 对于反应mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)；用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp 　　　　 mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) n始/(mol)　 a　　　b　　 0　　　0 n转/(mol)　 mx　　 nx　　 px　　 qx n平/(mol) a-mx　 b-nx　　px　　 qx 2025/8/28 27 27 (1)判断可逆反应进行的程度 一般来说,不同温度下的同一可逆反应: K 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 1.考查可逆反应是否达到平衡状态及反应方向的判断 二、化学平衡常数的应用 2025/8/28 28 (2)判断反应是否达到平衡或反应移动的方向 对于化学反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)的任意状态,浓度商Q=。 Q<K,反应向正反应方向进行; Q=K,反应达到平衡状态; Q>K,反应向逆反应方向进行。 1.考查可逆反应是否达到平衡状态及反应方向的判断 二、化学平衡常数的应用 2025/8/28 29 【典例11】 [2022·辽宁卷] 某温度下,在1 L恒容密闭容器中2.0 mol X发生反应2X(s)⇌Y(g)+2Z(g),有关数据如下: 下列说法错误的是 (　 ) A.1 min时,Z的浓度大于0.20 mol·L-1 B.2 min时,加入0.20 mol Z,此时v正(Z)<v逆(Z) C.3 min时,Y的体积分数约为33.3% D.5 min时,X的物质的量为1.4 mol B 时间段/min 产物Z的平均生成速率/(mol·L-1·min-1) 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 二、化学平衡常数的应用 2025/8/28 30 2.考查利用K值变化判断反应的热效应 (1)其他条件不变时,若正反应是吸热反应,由于升高(或降低)温度时平衡向正(或逆)反应方向移动,K值增大(或减小); (2)若正反应是放热反应,由于升高(或降低)温度时平衡向逆(或正)反应方向移动,K值减小(或增加); 所以温度升高时平衡常数可能增大,也可能减小,但不会不变。 二、化学平衡常数的应用 2025/8/28 31 【典例12】在一定容积的密闭容器中,进行化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K和温度的关系如下表所示。根据以上信息推断以下说法正确的是 ( 　) A.此反应为放热反应 B.各物质的平衡浓度符合3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O)时,此时的温度为1000 ℃ C.该反应的化学平衡常数越大,正向进行的程度越大 D.若1200 ℃时,某时刻体系中 CO2、H2、CO、H2O 的浓度(mol·L- 1)分别为2、2、4、4,则此时上述反应向正反应方向进行 C T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 二、化学平衡常数的应用 2025/8/28 32 3.考查利用K计算平衡浓度和反应物的转化率 (1)依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。 (2)对于反应:aA+bB⇌cC+dD ,反应物A的平衡转化率为α(A)=×100%=×100% =×100%。 二、化学平衡常数的应用 2025/8/28 33 【典例13】[2022·湖南卷节选] 2021年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题: 在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g),起始压强为0.2 MPa时,发生下列反应生成水煤气: Ⅰ.C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.4 kJ·mol-1 Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.1 kJ·mol-1 反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为0.1 mol。此时,整个体系 　　　　　(填“吸收”或“放出”)热量　　　　kJ,反应Ⅰ的平衡常数Kp= 　　　　　　(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。 吸收　 31.2　 0.02 MPa 二、化学平衡常数的应用 2025/8/28 34 微提醒 有关化学平衡计算的三步骤 步骤 内容 巧设未知数 具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x 确定三个量 根据反应物、生成物及变化量三者之间的关系，代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量 解题设问题 明确 “始”“变”“平” 三个量的具体数值，再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等 二、化学平衡常数的应用 2025/8/28 35 35 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 36 1.三段式：化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。注：计算的单位必须保持统一，可用mol、mol/L，也可用L(气体) 例1：X、Y、Z为三种气体，把amol X和bmol Y充入一密闭容器中，发生反应X+2Y⇋2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，则Y的转化率为：                 36 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 37 2.差量法：在计算中可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等。 例2：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+3B⇌2C，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，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1.2VL　　　　②原混合气体的体积为1.1VL ③反应达平衡时，气体A消耗掉0.05VL　　④反应达平衡时，气体B消耗掉0.05VL A．②③　　　　B．②④　　　　C．①③　　　　D．①④ 37 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 38 3.守恒法：(1)质量守恒 (2)原子个数守恒 例3：amol　N2与bmol　H2混合，要一定条件下反应达到平衡，生成了cmol　NH3，则NH3在平衡体系中质量分数为　 　。 例4：加热时，N2O5可按下列分解：N2O5⇋N2O3+O2，N2O3又可按下列分解：N2O3⇋N2O+O2。今将4mol　N2O5充入1升密闭容器中，加热至t℃时反应达到了平衡状态。平衡时，c(O2)=4.5mol/L，c(N2O3)=1.62mol/L，c(N2O)=_______mol/L，此时N2O5的分解率为________。 38 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 39 4.估算法： 例5:在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q，在一定条件下发生反应：2R(g)+5Q(g) ⇋4X(g)+nY(g)反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来87.5%，则化学方程式中的n值是(　　)。 A．2　　B．3　　C．4　　D．5 39 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 40 5.赋值法： 例6:在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应： A(g)+2B(g) ⇋2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为(　　)。 A．40%　　B．50%　　C．60%　　D．70% 40 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 41 6.极端假设法(极值法、一边倒)：化学平衡研究的对象是可逆反应的特点是不能进行到底。据此，若假定某物质完全转化，可求出其他物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围。 (1)判断化学平衡移动方向 例7:在一密闭容器中，aA(g) ⇋bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则(　　)。 A．平衡向正反应方向移动了 B．物质A的转化率减少了 C．物质B的质量分数增加了 D．a>b 41 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 42 6.极端假设法(极值法、一边倒)：化学平衡研究的对象是可逆反应的特点是不能进行到底。据此，若假定某物质完全转化，可求出其他物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围。 (2)判断生成物的量 例8:在一密闭容器中充入1mol CO和1mol H2O(g)，在一定条件下发生反应：CO(g)+H2O(g) ⇋CO2(g)+H2(g)，达到平衡时，生成0.67mol CO2；当H2O(g)改为4mol时，在上述条件下生成的CO2为(　　)。 A．0.60mol　　B．0.95mol　　C．1.0mol　　D．2.50mol 42 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 43 6.极端假设法(极值法、一边倒)：化学平衡研究的对象是可逆反应的特点是不能进行到底。据此，若假定某物质完全转化，可求出其他物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围。 (3)确定平衡时各物质的浓度范围 例9(双选):在密闭容器中进行X(g)+4Y2(g) ⇋2Z2(g)+3Q2(g)的反应中，其中X2、Y2、Z2、Q2的开始浓度分别为0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L，0.3mol/L，当反应达到平衡后，各物质的浓度不可能是(　　)。 A．c(X2)=0.15mol/L B．c(Y2)=0.9mol/L　　 C．c(Z2)=0.3mol/L D．c(Q2)=0.6mol/L 43 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 44 7.虚拟状态法： 例10:在一密闭容器中充入1mol　NO2，建立如下平衡：2NO2⇋N2O4，测得NO2的转化率为a%，在其它条件不变下，再充入1mol　NO2，待新平衡建立时，又测得NO2的转化率为b%，则a与b的关系为(　　)。 A．a>b　　B．a<b　　C．a=b　　D．无法确定 44 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 45 8.参照物法： 例11:体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充入等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2+O2⇋2SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率(　　)。 A．等于p%　　B．大于p%　　C．小于p%　　D．无法判断 45 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 46 9.等效平衡法： 例12:在一恒定的容器中充入2mol A和1mol B发生反应：2A(g)+B(g) ⇋xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为ω%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为ω%，则x值为(　　)。 A．只能为2　　B．只能为3　　C．可能是2，也可能是3　　D．无法确定 46 三、化学平衡计算技巧 2025/8/28 47 10.讨论法：可逆反应中，反应物与生成物一定共存，即任何物质的物质的量均大于零。 例13:在一定条件下，A2+B2⇋2C，达到平衡状态时，测得c(A2)=0.5mol/L，c(B2)=0.1mol/L，c(C)=1.6mol/L，若A2、B2、C起始浓度分别为a、b、c(mol/L)，试回答： (1)a、b应满足的关系是___________；(2)a的取值范围是___________。 47 【演练1】 [2022·江苏卷] 用尿素水解生成的NH3催化还原NO,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)+O2(g)+4NO(g)⇌N2(g)+6H2O(g),下列说法正确的是 (　 ) A.上述反应ΔS<0 B.上述反应平衡常数K= C.上述反应中消耗1 mol NH3,转移电子的数目为2×6.02×1023 D.实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小 B 课堂练习 2025/8/28 48 【演练2】 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 及时移去产物或增加反应物浓度 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 C 课堂练习 2025/8/28 49 【演练3】 [2023·湖南部分名校联盟联考] t ℃时,向容积为2 L的刚性容器中充入1 mol CO2和一定量的H2,发生反应CO2(g)+2H2(g) ⇌ HCHO(g)+H2O(g),HCHO的平衡分压与起始的关系如图所示。已知:初始加入2 mol H2时,容器内混合气体的总压强为1.2p kPa,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数。 下列叙述正确的是 (　 ) A.e点:v正<v逆 B.随增大,HCHO的平衡分压不断增大 C.a点时反应的压强平衡常数Kp=(kPa)-1 D.b点时再投入1 mol CO2、1.5 mol H2,平衡时,CO2的转化率减小 C 课堂练习 2025/8/28 50 【演练4】 [2024·河北邢台二模] 工业废气中的二氧化碳加氢制甲醇是“碳中和” 的一个重要研究方向，在催化剂作用下，主要发生以下反应： ； ； 。 若起始压强为，反应经 后达到平衡，此时体系压强为， 的分压：，则内反应的平均速率 ___，的选择性为_____选择性,反应 的平衡常数____________________( (保留两位有效数字)。 62.5 或 课堂练习 2025/8/28 51 【演练5】 下列三个化学反应的平衡常数与温度的关系分别如下表所示。正确的是 A.时，反应①起始，平衡时 约为 B.反应②是吸热反应， C.反应③达平衡后，升高温度或缩小反应容器的容积平衡逆向移动 D.相同温度下， 化学反应 平衡常数 温度 1.47 2.15 2.38 1.67 课堂练习 D 2025/8/28 52 【演练6】一定量的CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示: 已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是 ( 　) A.925 ℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 B.550 ℃时,若充入惰性气体,则v正、v逆均减小,平衡不移动 C.T ℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动 D.650 ℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0% D 课堂练习 2025/8/28 53 【演练7】 [2023·河北张家口二模] 我国在H2和CO合成CH3OH的研究中取得重大突破。向某密闭容器中,按物质的量之比为2∶1充入H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g) ⇌ CH3OH(g)　ΔH。测得不同压强下CH3OH(g)的平衡体积分数随温度变化关系如图所示,下列说法错误的是 (　 ) A.p1>p2 B.该反应的焓变ΔH>0 C.N点时对应该反应的Kp= D.M、N两点使用不同催化剂时,正反应速率可能相等 B 课堂练习 2025/8/28 54 【演练8】 (2024·山东卷，15，4分) (双选)逆水气变换反应： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)  ΔH＞0。一定压力下，按CO2，H2物质的量之比n(CO2)：n(H2)=1：1投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法错误的是(    ) A．k1＞k2 B．T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值： C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应 物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D．T2温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同 CD 课堂练习 2025/8/28 55 【演练9】 (2024·辽吉黑卷，10，3分)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是(     ) A．3h时，反应②正、逆反应速率相等 B．该温度下的平衡常数：①>② C．0~3h平均速率(异山梨醇) 0.014mol·kg-l·h-l   D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 A 课堂练习 2025/8/28 56 $$