专题2 第二单元 第3课时 化学平衡常数-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件（苏教版）

第3课时　化学平衡常数 　 专题2 第二单元　化学反应的方向与限度 1.通过反应达到化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常 数的含义。 2.构建化学平衡常数与平衡转化率相关计算的思维模型(三段式法)， 理清计算的思路，灵活解答各类问题。 学习目标 任务一　化学平衡常数 1 任务二　化学平衡的有关计算 2 随堂演练 3 内容索引 课时测评 4 任务一　化学平衡常数 返回 新知构建 1.化学平衡时各物质浓度的关系 分析教材表2-6 25 ℃时反应体系2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)中各物质的浓度数据，我们可以发现以下规律： (1)无论该反应从正向开始还是从逆向开始，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，_______的值近似相等。 2.化学平衡常数的概念与表达式 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，___________是一个定值。我们把这个定值称作该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用字母____表示。即K＝。 3.化学平衡常数的意义 平衡常数的大小能说明反应进行的程度(也叫反应的限度)。K值越大，表示反应进行得越完全，当K＞105时，该反应进行得基本完全了；K值越小，表示反应进行得越不完全。 K 4.化学平衡常数表达式的书写 写出下表中各反应的平衡常数表达式： 交流研讨1 化学方程式 平衡常数表达式 2NO2(g)⥫⥬N2O4(g) K＝ NO2⥫⥬N2O4 K＝ 3Fe(s)＋4H2O(g)⥫⥬Fe3O4(s)＋4H2(g) K＝ Br2＋H2O⥫⥬H＋＋Br－＋HBrO K＝ 结合上表书写化学平衡常数表达式应注意什么？ 提示：(1)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、纯液体和水溶液中水的浓度。 (2)同一化学反应化学平衡常数的书写与化学方程式的书写有关。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的关系为K1＝；K2和K3的关系为K2·K3＝1；K1和K3的关系式为：K1＝。 5.化学平衡常数的影响因素 (1)内因：不同的化学反应及化学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。 已知：N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　ΔH＜0的平衡常数与温度的关系如下： T/K 373 473 573 673 773 K 3.35×109 1.00×107 2.45×105 1.88×104 2.99×103 ①放热反应，温度升高，K值减小； ②吸热反应，温度升高，K值增大。 正误判断 (1)浓度、温度变化时，平衡常数都会改变 (　　) (2)K值越大，表明可逆反应正向进行的程度越大 (　　) (3)K值越大，该可逆反应的速率越快 (　　) (4)K值越大，反应越容易进行 (　　) 交流研讨2 × √ × × 应用评价 1.对于下列反应，其反应过程的能量变化如图所示： 下列说法正确的是 A.K3＝K1＋K2 B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C.加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 D.增大压强，K1减小，K2增大，K3不变 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 √ K3＝，K1＝，K2＝，则K3＝K1·K2，A错误；根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，B正确；加催化剂，反应①的活化能降低，反应速率加快，C错误；增大压强，对化学平衡常数无影响，则K1、K2、K3不变，D错误。 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 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＝_______。 ΔH1＋ΔH2 K1·K2 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)。 3.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的关系如表所示： T/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝____________。 (2)该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。 吸热 温度越高，K值越大，说明正反应为吸热反应。 (3)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为______℃。 T/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 830 由题意可得K＝1，据表可知温度为830 ℃。 已知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＝。 题后总结 返回 任务二　化学平衡的有关计算 返回 新知构建 1.计算模型——三段式法 　　　　　　aA(g)　＋　bB(g)　⥫⥬　cC(g)＋dD(g) c(初) (mol·L－1)　 x　　　　　y　　　　 　0　　 0 Δc (mol·L－1)　 am　　　　 bm　　　　 cm　　 dm c(平) (mol·L－1)　x－am　　 y－bm　　　 cm　　 dm 2.基本关系 (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(α)＝×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％。 3.解题思路 (1)设未知数：具体题目要具体分析，一般设某物质的转化量或转化率 为x。 (2)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、平衡量并按1中“模型”列表。 (3)解题设问题：明确了“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，求出题目答案。 应用评价 1.将6 mol A和5 mol B混合于4 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)⥫⥬nC(g)＋2D(g)，5 s后反应达到平衡状态，生成2 mol D和2 mol C，则下列结论中不正确的是 A.该温度下反应的化学平衡常数为 B.n值等于2 C.平衡时B的浓度为1 mol·L－1 D.平衡时B的转化率为50 ％ √ 利用“三段式”法进行计算时，只有转化量与化学方程式中物质的化学计量数成正比，起始量和平衡量与化学方程式中各物质的化学计量数无关。生成C、D的物质的量相等，C、D的化学计量数也相等，n＝2，设转化的B的物质的量为x，则有 　　　　　3A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)＋2D(g) 初始/mol　　6　　 5　　　 0　　 0 转化/mol　　3x　　x　　　 2x　　2x 平衡/mol　6－3x　 5－x　　2x　　2x 根据题意得2x＝2 mol，x＝1 mol 平衡时B的浓度c(B)＝＝1 mol·L－1，转化率α(B)＝×100 ％＝20 ％。 K＝＝。 √ 2.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 　　　 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。 3.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％，计算： (1)在该温度下，此反应的平衡常数。 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为50％，所以SO2(g)的变化浓度为1 mol·L－1。 　　　　　 SO2(g)＋NO2(g)⥫⥬SO3(g)＋NO(g) 起始浓度/(mol·L－1)　 2　　　 2　　　　0　　　0 变化浓度/(mol·L－1)　 1　　　 1　　　　1　　　1 平衡浓度/(mol·L－1)　 1　　　 1　　　　1　　　1 反应的平衡常数K＝＝1 (2)若相同条件下，SO2(g)的起始浓度增大到3 mol·L－1，NO2(g)的起始浓度仍为2 mol·L－1，则SO2(g)、NO2(g)的转化率变为多少？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ _______________________________________________________。 相同条件下，若SO2(g)的起始浓度增大到3 mol·L－1，NO2(g)的起始浓度仍为2 mol·L－1，设SO2(g)的变化浓度为x mol·L－1，则 　　　　　 SO2(g)＋NO2(g)⥫⥬SO3(g)＋NO(g) 起始浓度/(mol·L－1)　 3　　　2　　　　0　　　 0 变化浓度/(mol·L－1)　 x　　　x　　　　x　　　 x 平衡浓度/(mol·L－1) 3－x 　 2－x 　　　x　　　 x 平衡常数K＝＝1，解得x＝1.2，则SO2(g)的转化率为 ×100％＝40％，NO2(g)的转化率为×100％＝60％ (3)对比(1)与(2)中的数据，增大SO2的浓度，SO2与NO2的平衡转化率如何变化？ ________________________________________________________________________。 (4)试想，增大NO2的浓度，SO2与NO2的平衡转化率又如何变化？ ________________________________________________________________________。 由数据知：增大SO2的浓度，NO2的平衡转化率升高，SO2的平衡转化率 降低 与(3)同理：增大NO2的浓度，SO2的平衡转化率升高，NO2的衡转化率 平降低 1.在一定温度下，一个具体的化学反应，只有一个平衡常数，但不同反应物的平衡转化率可能不同。 2.多种反应物参加反应时，可通过增加一种反应物的浓度来提高另一种反应物的平衡转化率，而其本身的平衡转化率会降低。 题后总结 返回 随堂演练 返回 √ 1.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 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，所以选项A、B、C都是错误的，选项D正确。 √ 2.一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分别为ΔH和K，则相同温度时反应4NH3(g)⥫⥬2N2(g)＋6H2(g)的反应热和化学平衡常数为 A.2ΔH和2K B.－2ΔH和K2 C.2ΔH和－2K D.－2ΔH和 N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的反应热为ΔH，相同温度时反应2NH3(g)⥫⥬ N2(g)＋3H2(g)的反应热为－ΔH，而4NH3(g)⥫⥬2N2(g)＋6H2(g)的反应热为－2ΔH；N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)的化学平衡常数为K，相同温度时反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为，则相同温度时反应4NH3(g)⥫⥬2N2(g)＋6H2(g)的化学平衡常数为。 √ 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＝4×1 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5×1 B.常温下，分解放出O2的倾向最大的是水 C.K3＝ D.以上都不正确 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.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％ 设CO转化的物质的量浓度为x mol·L－1， 　　　　　 CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g) 起始/(mol·L－1)　 2　　　 2　　　　0　　　 0 转化/(mol·L－1)　 x　　　 x　　　　x　　　 x 平衡/(mol·L－1)　 2－x　　2－x　　 x　　　 x 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______。 85％ 设CO转化的物质的量浓度为y mol·L－1， 　　　　　　 CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g) 起始/(mol·L－1)　　2　　　 6　　　　0　　　　 0 转化/(mol·L－1)　　y　　　 y　　　　y　　　　 y 平衡/(mol·L－1)　　2－y　　6－y　　 y　　　　 y K＝＝，解得：y＝1.7； CO的转化率：×100％＝85％。 返回 课时测评 返回 √ 题点1　化学平衡常数及其影响因素 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 K越大，表示反应达到平衡时，反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，反之，反应物的转化率越小，K只与温度有关，与浓度、压强无关。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 2.已知： (g)⥫⥬ (g)＋H2(g) ΔH1＝100.3 kJ·mol－1　① H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g) ΔH2＝－11.0 kJ·mol－1　② 则温度升高，反应③： (g)＋I2(g)⥫⥬ (g)＋2HI(g)的平衡常数变化趋势为 A.增大 B.不变 C.减小 D.不能确定 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 已知：① (g)⥫⥬ (g)＋H2(g)　ΔH1＝100.3 kJ·mol－1 ②H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)　ΔH2＝－11.0 kJ·mol－1 根据盖斯定律可知①＋②即得到反应③： (g)＋I2(g)⥫⥬ (g)＋2HI(g)　ΔH1＝89.3 kJ·mol－1，正反应吸热，则温度升高反应③的平衡常数变化趋势为增大。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 3.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＋F2⥫⥬2HF　K＝1047；②H2＋Cl2⥫⥬2HCl　K＝1017；③H2＋Br2⥫⥬2HBr　K＝109；④H2＋I2⥫⥬2HI　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 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 题点2　化学平衡常数关系及其计算 4.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.K1/K2 H2(g)＋S(s)⥫⥬H2S(g)的平衡常数K1＝，S(s)＋O2(g)⥫⥬SO2(g)的平衡常数K2＝，反应H2(g)＋SO2(g)⥫⥬O2(g)＋H2S(g)的平衡常数K＝＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 5.在密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)＋H2O(g)⥫⥬H2(g)＋CO2(g)。在500 ℃时，平衡常数K＝9。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.02 mol·L－1，则在此条件下CO的转化率为 A.25％ B.50％ C.75％ D.80％ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：设消耗c(CO)＝x mol·L－1，可列三段式计算： 　　　　　 CO(g)＋H2O(g)⥫⥬H2(g)＋CO2(g) 初始/(mol·L－1) 0.02　　0.02　　　 0　　　0 转化/(mol·L－1)　 x　 　　x　　　　x　　　x 平衡/(mol·L－1) 0.02－x　0.02－x　　 x　　　x 平衡常数K＝＝＝9，解得x＝0.015，则CO的转化率为×100％＝75％。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 6.在1 L密闭容器中，充入4 mol N2O5，加热到t ℃，发生如下反应： ①N2O5(g)⥫⥬N2O3(g)＋O2(g)； ②N2O3(g)⥫⥬N2O(g)＋O2(g)。 反应达到平衡时，测得N2O3为1.7 mol，O2为4.5 mol，则t ℃时反应①的化学平衡常数为 A.1.9 B.7.65 C.8.5 D.9.1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 根据题意可拆成两个三段式。设达到平衡时转化的N2O5的物质的量为a mol，生成的N2O的物质的量为b mol。 　　　　　N2O5(g)⥫⥬N2O3(g)＋O2(g) 起始/(mol)　 4　　　　　0　　　 0　　 转化/(mol)　 a　　　　　a　　　 a　　 平衡/(mol)　 4－a　　　 a　　　 a　　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 　　　　　N2O3(g)⥫⥬N2O(g)＋O2(g) 起始/(mol)　 a　　　 　0　　　 a　　 转化/(mol)　 b　　　 　b　　　 b　　 平衡/(mol)　 a－b　　　b　　　a＋b　　 则有a－b＝1.7，a＋b＝4.5，解得a＝3.1，b＝1.4，此时n(N2O5)＝0.9 mol，n(N2O3)＝1.7 mol，n(O2)＝4.5 mol，则t ℃时反应①的化学平衡常数为K＝＝8.5。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 7.在一定温度条件下，将1 mol A和2 mol B放入容积为5 L的密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)⥫⥬C(g)＋2D(g)，反应经5 min后达到平衡状态，测得容器内B物质的浓度减少了0.2 mol·L－1。下列叙述不正确的是 A.平衡时A、B的转化率均为50％ B.平衡时混合气体中B的体积分数为33.3％ C.在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率0.02 mol·L－1·min－1 D.初始压强和平衡时压强比为4∶5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 　　　　　 A(s)＋2B(g)⥫⥬C(g)＋2D(g) 起始(mol·L－1)　 　　 0.4　　 0　　 0 转化(mol·L－1) 0.2 0.1 0.2 平衡(mol·L－1) 0.2 0.1 0.2 B物质的浓度减少了0.2 mol·L－1，平衡时消耗1 mol B，同时消耗0.5 mol A，A的转化率为×100％＝50％、B的转化率为×100％＝50％，A正确；平衡时混合气体中B的体积分数为×100％＝40％，故B错误；在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率＝0.02 mol·L－1·min－1，C正确；同温同体积，压强比等于气体物质的量之比，初始压强和平衡时压强比为0.4∶(0.2＋0.1＋0.2)＝4∶5，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 8.某温度下，将2 mol X和2 mol Y充入2 L密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)⥫⥬2Z(g)＋aQ(g)。2 min后达到平衡，测得Q的浓度为0.4 mol·L－1，含0.8 mol Z。下列叙述不正确的是 A.a的值为2 B.在0～2 min内，X表示的速率为0.2 mol/(L·min) C.Y的转化率为60％ D.该温度下，化学平衡常数K＝0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 列三段式： 　X(g)＋3Y(g)⥫⥬2Z(g)＋aQ(g) 　起始量/mol　 2 　　2　　　　0　　　0 　变化量/mol　 0.4　 1.2　　　0.8　　0.4a 　平衡量/mol　 1.6　 0.8　　　0.8　　0.4a 平衡时测得Q的浓度为0.4 mol·L－1 ，则n(Q)＝0.4 mol·L－1×2 L＝0.8 mol，0.4 a＝0.8，解得a＝2，故A正确；在0～2 min内，X表示的速率为v(X)＝＝＝0.1 mol·L－1·min－1，故B错误；Y的转化率为＝×100％＝60％，故C正确；a＝2，c(Q)＝0.4 mol·L－1，化学平衡常数K＝＝＝0.5，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 9.工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲 烷：CH4(g)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋3H2(g)　ΔH＞0， 在一定条件下，向容积为1 L的密闭容器中充入 1 molCH4(g)和1 mol H2O(g)，测得H2O(g)和H2(g) 的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确 的是 A.达平衡时，CH4(g)的转化率为75％ B.0～10 min内，v(CO)＝0.075 mol·L－1·min－1 C.该反应的化学平衡常数K＝ D.当CH4(g)的消耗速率与H2O(g)的生成速率相等，反应达到平衡 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 设平衡时生成一氧化碳的物质的量为a mol， 由题意可建立如下三段式： 　　　　 CH4(g)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋3H2(g) 起(mol)　　1　　　　1　　　　0　　　0 变(mol)　　a　　　　a　　　　a　　　3a 平(mol)　　1－a　　1－a　　　a　　　3a 由图可知，平衡时氢气和水蒸气的物质的量相等，都为0.75 mol，则1－a＝3a＝0.75，解得a＝0.25。由三段式数据可知，甲烷的转化率为×100％＝25％，故A错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 由三段式数据可知，0～10 min内，一氧化碳的 反应速率为＝0.025 mol·L－1·min－1 ，故B 错误；由容器的体积为1 L和三段式数据可知， 反应的平衡常数K＝＝0.187 5，故C错 误；由方程式可知，甲烷的消耗速率与水蒸气的生成速率相等说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 10.聚乙烯醇生产过程中会产生大量副产物乙酸甲酯，其催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯，该反应的化学方程式为CH3COOCH3(l)＋ C6H13OH(l) CH3COOC6H13(l)＋CH3OH(l)，已知v正＝k正·x (CH3COOCH3)·x(C6H13OH)，v逆＝k逆·x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH)，其中v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为正、逆反应速率常数，x为各组分的物质的量分数。已知平衡常数Kx为各生成物的物质的量分数幂之积与各反应物的物质的量分数幂之积的比，则平衡常数Kx为 A. B. C.k正 D.k逆 催化剂 △ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 达到平衡时，平衡常数Kx＝，此时v正＝v逆，即k正·x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH) ＝k逆·x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH)，则Kx＝，A项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11.(10分)硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体 系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题： (1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝____________， 升高温度，K值______(选填“增大”“减小”或 “不变”)。 催化剂 △ 减小 反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2)①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数为______。 800 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 由题图可知，0.10 MPa时， 　　　　　 2SO2(g)　 ＋ 　O2(g)⥫⥬2SO3(g) 起始量　　 2 mol　　　　 　1 mol　　　0 转化量　　2 mol×80％＝1.6 mol　1.6 mol×1.6 mol 平衡量　　 0.4 mol　　　 0.2 mol　　1.6 mol 则平衡时c(SO2)＝＝0.04 mol·L－1，c(O2)＝＝0.02 mol·L－1，c(SO3)＝＝0.16 mol·L－1；K＝＝＝800； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ②平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)____K(B)(选填“＞”“＜”或“＝”)。 ＝ 由A到B，温度不变，只增大体系压强，K值不变。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12.(20分)氨是重要的基础化工原料，以NH3与CO2为原料可以合成尿素。 已知 反应Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬NH2COONH4(s) ΔH1　K1； 反应Ⅱ：NH2COONH4(s)⥫⥬CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH2　K2。 回答下列问题： (1)对于反应Ⅲ：2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH3　K3；ΔH3＝____________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)，K3＝________(用含K1、K2的代数式表示)。 ΔH1＋ΔH2 K1×K2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 根据题干信息，利用盖斯定律可以得到，反应Ⅲ＝反应Ⅰ＋反应Ⅱ，即ΔH3＝ΔH1＋ΔH2；根据题干和已知信息可知：化学方程式相加，平衡常数相乘，即K3＝K1×K2； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2)T ℃时，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入 0.6mol NH3和0.3mol CO2，仅发生反应Ⅲ，容 器内的压强随时间t的变化如图所示，4 min时， 反应达到平衡： ①0～4 min内，v＝______mol·L－1·min－1。 0.025 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 根据题干可知，在恒温恒容的条件下利用pV＝nRT，起始时n总＝0.6 mol＋0.3 mol＝0.9 mol，p总＝9p kPa，平衡时p总＝5p kPa，所以平衡时n总＝0.5 mol，设生成水蒸气的物质的量为x mol，则有三段式如下： 　　　　 2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬CO(NH2)2(s)＋H2O(g) 起始物质的量　0.6 mol　0.3 mol　　　　　　　 0 转化物质的量　　2x　　　x　　　　　　　　　 x 平衡物质的量　0.6－2x　0.3－x　　　　　　　 x 0.6－2x＋0.3－x＋x＝0.5即x＝0.2，则平衡时n(NH3)＝ 0.2 mol，n(CO2)＝0.1 mol，n(H2O)＝0.2 mol； v(H2O)＝＝＝ mol·L－1·min－1＝0.025 mol·L－1·min－1； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ②CO2(g)的平衡转化率为_______(保留3位有效数字)。 66.7％ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 根据题干可知，在恒温恒容的条件下利用pV＝nRT，起始时n总＝0.6 mol＋0.3 mol＝0.9 mol，p总＝9p kPa，平衡时p总＝5p kPa，所以平衡时n总＝0.5 mol，设生成水蒸气的物质的量为x mol，则有三段式如下： 　　　　 2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬CO(NH2)2(s)＋H2O(g) 起始物质的量　0.6 mol　0.3 mol　　　　　　　 0 转化物质的量　　2x　　　x　　　　　　　　　 x 平衡物质的量　0.6－2x　0.3－x　　　　　　　 x 0.6－2x＋0.3－x＋x＝0.5即x＝0.2，则平衡时n(NH3)＝ 0.2 mol，n(CO2)＝0.1 mol，n(H2O)＝0.2 mol； 二氧化碳平衡转化率为×100％＝×100％≈66.7％； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ③该反应的平衡常数Kp＝____(用含p的代数式表示，分压＝总压×物质的量分数)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 根据题干可知，在恒温恒容的条件下利用pV＝nRT，起始时n总＝0.6 mol＋0.3 mol＝0.9 mol，p总＝9p kPa，平衡时p总＝5p kPa，所以平衡时n总＝0.5 mol，设生成水蒸气的物质的量为x mol，则有三段式如下： 　　　　 2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬CO(NH2)2(s)＋H2O(g) 起始物质的量　0.6 mol　0.3 mol　　　　　　　 0 转化物质的量　　2x　　　x　　　　　　　　　 x 平衡物质的量　0.6－2x　0.3－x　　　　　　　 x 0.6－2x＋0.3－x＋x＝0.5即x＝0.2，则平衡时n(NH3)＝ 0.2 mol，n(CO2)＝0.1 mol，n(H2O)＝0.2 mol； 分压平衡常数Kp＝＝＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (3)查阅资料可知：2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬CO(s)＋H2O(g)　ΔH3中的ΔH3＜0。 ①图中能正确反映该反应的平衡常数K随温度变化关 系的曲线为___(填字母)，判断的理由为___________ ______________________________________________。 a 该反应为放 热反应，温度越高，平衡常数越小(或其他合理答案) 已知该反应的热效应小于零，升高温度，化学平衡常数减小，选择曲 线a； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ②T ℃，某恒容密闭容器中，发生反应2NH3(g)＋ CO2(g)⥫⥬CO(s)＋H2O(g)，下列说法正确 的是_____(填标号)。 A.若混合气体的质量不再随时间变化而改变，则该 反应达到平衡 B.若H2O(g)的质量不再随时间变化而改变，则该反应达到平衡 C.每消耗2.24 L NH3(g)，同时生成0.05 mol CO(NH2)2(s) AB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 在恒温恒容条件下，关于2NH3(g)＋CO2(g)⥫⥬ CO(NH2)2(s)＋H2O(g)，该反应是反应前后气体总质 量发生变化的化学反应，当气体总质量不变时，该 反应达到平衡状态，A正确；当水蒸气质量不变时， 化学反应达到平衡状态，B正确；该选项未强调标准 状况，不能进行准确计算，C错误。 返回 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 谢 谢 观 看 第3课时　化学平衡常数 返回 $