第2章 第2节 化学平衡 第2课时 化学平衡常数 -【正禾一本通】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件（人教版单选）

该高中化学课件聚焦化学平衡常数（K）与压强平衡常数（Kp）的表达及计算，通过情境导学、思维碰撞导入，从化学反应速率过渡到化学平衡，构建“自主生成-核心突破-评价任务”的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点是以任务驱动整合自主学习与能力提升，结合AgCl溶解平衡分步计算等实例，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力，评价任务与课后分层练助力学生深化理解，为教师提供结构化教学资源。

第 二 章 化学反应速率与化学平衡 化学·选择性必修1 1 《正禾一本通》PPT均可实现任意编辑，方法如下： 在PPT编辑模式中，双击需编辑内容，呈现word文档，编辑后关闭word文档即可。 第二节　化学平衡 第2课时　化学平衡常数　 3 「任务一」　学会化学平衡常数的表达及简单计算 4 × × × × 「任务二」　学会压强平衡常数(Kp)的表达及有关计算 27 [课后分层练(八)]　化学平衡常数 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 58 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 eq \a\vs4\al([学习目标]) 1．知道化学平衡常数的含义，能书写化学平衡常数的表达式并进行简单的计算。 2．了解化学平衡常数的意义，知道它可以衡量化学反应进行的程度，能通过比较平衡常数的大小判断不同反应在相同温度下反应进行的相对程度。 3．能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡，提升从定量角度分析化学反应的能力 宝剑淬火被称为打造宝剑的点睛之笔。宝剑淬火过程实际上发生了如下反应：3Fe＋4H2O(g)⥫⥬Fe3O4＋4H2。 问题1.该反应的平衡常数表达式如何书写？ 提示：对于有纯固体或纯液体参与的反应，纯固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中计算，因此该反应的平衡常数表达式为K＝ eq \f(c4(H2),c4(H2O))。 问题2.若在某温度下该反应的K＝1，则当体系中水蒸气和氢气的浓度分别为1 mol·L-1 和2 mol·L-1时反应向哪个方向进行？ 提示：Q＝16＞1，因此该反应正在向逆反应方向进行。 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)。 1．浓度商 在任意时刻的 eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))称为浓度商，常用Q表示。 2．化学平衡常数 (1)表达式 当该反应在一定温度下达到化学平衡时，各物质的浓度间有： ＝K，K是常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数。当Q＝K时，表明反应达到化学平衡状态。 eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B)) 越大 越大 105 (2)影响因素 化学平衡常数是表明 的一个特征值，通常情况下只受 影响，与浓度、压强无关。 (3)意义 ①K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例 ，正反应进行的程度 ，即反应进行得越完全，反应物的转化率 。 ②一般来说，当K> 时，该反应进行得基本完全了。 化学反应限度 温度 越大 (1)化学方程式中化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数不会发生改变( ) (2)可逆反应2A(s)＋B(g)⥫⥬2C(g)＋3D(g)的平衡常数为K＝ eq \f(c2(C)·c3(D),c2(A)·c(B))( ) (3)平衡常数表达式中，物质的浓度可以是任一时刻的浓度( ) (4)对于乙酸和乙醇的酯化反应(ΔH<0)，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大( ) 突破1　对化学平衡常数的理解 【例1】 对于下列反应，反应过程的能量变化如图所示： 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 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 【命题分析】 本题通过三个虚拟的反应，侧重考查平衡常数的表达式书写、平衡常数的关系及影响因素等。 解析：选B。K1＝ eq \f(c(B)c(C),c(A))，K2＝ eq \f(c(D),c(B)c(C))，所以K3＝ eq \f(c(D),c(A))＝K1·K2，A错误；根据盖斯定律，反应①＋反应②＝反应③，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，B正确；催化剂能加快反应速率，不能改变反应热，C错误；化学平衡常数只与温度有关，增大压强平衡常数不变，D错误。 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，且不出现固体或纯液体。 2．化学平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。 3．化学平衡常数与反应方程式的关系 (1)在相同温度下，对于给定可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝ eq \f(1,K逆) 。 (2)方程式乘以某个系数n，则平衡常数变为原来的n次方。 (3)若两化学方程式相减得第三个化学方程式，则K3＝ eq \f(K1,K2)；若两化学方程式相加得第三个化学方程式，则K3＝K1×K2。 突破2　化学平衡常数的相关计算 【例2】 (2023·湖南高考节选)在某温度、100 kPa下，向反应器中充入1 mol气态乙苯发生反应C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋118 kJ·mol-1，其平衡转化率为50%，欲将平衡转化率提高至75%，需要向反应器中充入________mol水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)。 解析：设充入H2O(g)物质的量为x mol；在某温度、100 kPa下，向反应器中充入1 mol气态乙苯发生反应。乙苯的平衡转化率为50%，可列三段式 　 C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H5CH==CH2(g)＋H2(g) n(起始)/mol　1 0 0 n(转化)/mol　0.5 0.5 0.5 n(平衡)/mol　0.5 0.5 0.5 此时平衡时混合气体总物质的量为1.5 mol，设容器的体积为V L，当乙苯的平衡转化率为75%，可列三段式 　C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H5CH===CH2(g)＋H2(g) n(起始)/mol　1 0 0 n(转化)/mol　0.75 0.75 0.75 n(平衡)/mol　0.25 0.75 0.75 此时乙苯、苯乙烯、H2物质的量之和为1.75 mol，混合气的总物质的量为(1.75＋x)mol，在恒温、恒压时，体积之比等于物质的量之比，此时容器的体积为 eq \f(1.75＋x,1.5)V L；两次平衡温度相同，则平衡常数相等，则 eq \f((\f(0.5,V))2,\f(0.5,V))＝ eq \f((\f(0.75,\f(1.75＋x,1.5)V))2,\f(0.25,\f(1.75＋x,1.5)V))，解得x＝5。 答案：5 1．化学平衡常数的计算模式及解题思路 (1)计算模式——三段式 　 　aA(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)＋dD(g) c初 y1 y2 0 0 Δc x eq \f(b,a)x eq \f(c,a)x eq \f(d,a)x c平 y1－x y2－ eq \f(b,a)x eq \f(c,a)x eq \f(d,a)x (2)解题思路 ①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。 ②确定三个量：根据反应物、生成物及变化量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“模式”计算。 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，得出题目答案。 2．化学平衡常数的应用 (1)判断反应的热效应 升高温度，若K值增大，则正反应为吸热反应；若K值减小，则正反应为放热反应。 (2)判断反应进行的方向 对于一般的可逆反应，浓度商Q与平衡常数K存在： eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Q<K，反应向正反应方向进行,Q＝K，反应处于平衡状态,Q>K，反应向逆反应方向进行)) 1．已知下列3个热化学方程式(K为平衡常数)： ①Cu2S(s)＋ eq \f(3,2)O2(g)⥫⥬Cu2O(s)＋SO2(g)　ΔH1　K1 ②2Cu2O(s)＋Cu2S(s)⥫⥬6Cu(s)＋SO2(g)　ΔH2　K2 ③Cu2S(s)＋O2(g)⥫⥬2Cu(s)＋SO2(g)　ΔH3　K3 则ΔH3和K3的表达式分别为(　　) A． eq \f(2ΔH1＋ΔH2,3)， eq \f(2K1＋K2,3) B． eq \f(2ΔH1＋ΔH2,2)， eq \f(2K1＋K2,2) C． eq \f(2ΔH1＋ΔH2,3)， eq \o\al(2,1) eq \r(3,K·K2) D． eq \f(ΔH1＋2ΔH2,3)， 2,2) eq \r(3,K1·K) 解析：选C。根据盖斯定律， eq \f(1,3)×(2×①＋②)得到③，则ΔH3＝ eq \f(2ΔH1＋ΔH2,3)，K3＝2,1) eq \r(3,K·K2) 。 2．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平(H2)＝0.5 mol·L-1，c平(HI)＝4 mol·L-1，则此温度下反应①的平衡常数为(　　) A．9 B．16 C．20 D．25 解析：选C。根据反应②2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)可知，消耗的c(HI)＝2 c平(H2)＝1 mol·L-1，再结合反应①NH4I(s)⥫⥬NH3(g)＋HI(g)可知，c平(NH3)＝c始(HI)＝1 mol·L-1＋4 mol·L-1＝5 mol·L-1。因此该温度下，反应①的平衡常数K＝c平(NH3)·c平(HI)＝5×4＝20。 3．化学反应2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)是硫酸制造工业的基本反应。若在一定温度下，将0.1 mol的SO2(g)和0.06 mol O2(g)注入体积为2 L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.08 mol SO3(g)，则在该温度下： (1)此反应的平衡常数是________。 (2)SO2(g)和O2(g)的平衡转化率分别是__________________。 解析：(1)可列出三段式： 　　　　　　　　　2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g) 初始浓度/(mol·L-1) 0.050 0.030 0 转化浓度/(mol·L-1) 0.040 0.020 0.040 平衡浓度/(mol·L-1) 0.010 0.010 0.040 K＝eq \o\al(2,平) eq \f(c(SO3),c eq \o\al(2,平)(SO2)c平(O2)) ＝1 600。 (2)α(SO2)＝ eq \f(0.040 mol·L-1,0.050 mol·L-1)×100%＝80%； α(O2)＝ eq \f(0.020 mol·L-1,0.030 mol·L-1)×100%≈66.7%。 答案：(1)1 600　(2)80%、66.7% 1．压强平衡常数(Kp)的含义 (1)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。 (2)压强平衡常数Kp的表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，在一定温度下，达到平衡时，其压强平衡常数Kp可表示为：Kp＝ eq \f(pp(C)×pq(D),pm(A)×pn(B))，其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示各反应物和生成物的分压。 2．压强平衡常数的影响因素 影响Kp的因素为温度。 突破1　压强平衡常数的有关计算 【例1】 苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应： Ⅰ.主反应：(g)＋3H2(g)⥫⥬(g)　ΔH1<0 Ⅱ.副反应：(g)⥫⥬(g)　ΔH2>0 回答下列问题： 恒压反应器中，按照n(H2)∶n(C6H6)＝4∶1投料，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为p0，平衡时苯的转化率为α，环己烷的分压为p，则反应Ⅰ的Kp＝_______________________(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 【点拨】 利用题目信息找出(或计算)平衡体系的总压强，再应用“三段式”计算出平衡时体系中总的物质的量，然后计算出各自的分压，带入平衡常数表达式即得结果。 解析：恒压反应器中，按照n(H2)∶n(C6H6)＝4∶1投料，设投入的苯的物质的量为1 mol，发生Ⅰ、Ⅱ反应总压为p0，平衡时苯的转化率为α，副反应产生的甲基环戊烷为x mol，环己烷的分压为p，则 　　　　　C6H6(苯，g)＋3H2(g)⥫⥬C6H12(环己烷，g) 起始量/mol　1　　　　　4　　 　 　0 变化量/mol　α　　　　　3α　　　 　α 平衡量/mol　1－α　　　4－3α　　 　α 　 　　　C6H12(环己烷，g)⥫⥬C6H12(甲基环戊烷，g) 起始量/mol 　 α　　　 　　　 0 变化量/mol 　 x　　　 　　　 x 平衡量/mol 　 α－x x 反应后平衡体系中总的物质的量为1－α＋4－3α＋α－x＋x＝5－3α，故平衡时，苯的分压为 eq \f(1－α,5－3α)p0，H2的分压为 eq \f(4－3α,5－3α)p0，则反应Ⅰ的Kp＝ eq \f(p（环己烷）,p（苯）×p3(H2))＝ eq \f(p,\f(1－α,5－3α)p0×(\f(4－3α,5－3α)p0)3)。 答案： eq \f(p,\f(1－α,5－3α)p0×(\f(4－3α,5－3α)p0)3) 突破2　速率常数与平衡常数的关系 【例2】 Boderlscens研究反应：H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)　ΔH<0。温度T时，在两个体积均为1 L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如下表： 容器编号 起始物质 wHI/% 0 min 20 min 40 min 60 min 80 min 100 min Ⅰ 0.5 mol I2、 0.5 mol H2 0 50 68 76 80 80 Ⅱ x mol HI 100 91 84 81 80 80 研究发现上述反应中v正＝ka·w(H2)·w(I2)，v逆＝kb·w2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法正确的是(　　 ) A．温度为T时该反应的 eq \f(ka,kb)＝32 B．容器Ⅰ中前20 min的平均速率v(HI)＝0.012 5 mol·L-1·min-1 C．若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI，反应逆向进行 D．若两容器中，kaⅠ＝kaⅡ且kbⅠ＝kbⅡ则x的值一定为1 解析：选D。温度为T时该反应的 eq \f(ka,kb)＝ eq \f(\f(v正,w(H2)w(I2)),\f(v逆,w2(HI)))＝ eq \f(w2(HI),w(H2)w(I2))＝ eq \f(0.82,0.1×0.1)＝64，A错误；容器Ⅰ中前20 min w(HI)＝50%，则物质的量为0.5 mol，故平均速率v(HI)＝(0.5 mol÷1 L)÷20 min＝0.025 mol·L-1·min-1，B错误；容器Ⅰ平衡时H2、I2、HI浓度分别为0.1 mol/L、0.1 mol/L、0.8 mol/L，K＝ eq \f(0.82,0.1×0.1)＝64，若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、 HI，Q＝ eq \f(0.12,0.1×0.1)<64，Q<K，反应正向进行，C错误；若两容器中kaⅠ＝kaⅡ且kbⅠ＝kbⅡ则为恒容条件下的两种相同的平衡状态，且容器Ⅰ、Ⅱ的正反应速率、逆反应速率相等，则x的值一定为1，D正确。 ◎速率方程　鲁科版《化学反应原理》P76 在298 K时，实验测得溶液中的反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2在反应物浓度不同时的反应速率v＝kc(H2O2)·c(HI)。必须指明，一个化学反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中各物质化学式前的系数并无确定关系。 1．(2025·福建南平质检)T ℃下，向密闭容器中充入等物质的量的A和B，发生反应2A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)＋D(s)　ΔH<0，反应过程中物质的量浓度变化如图所示。反应速率可表示为v正＝k正c2(A)c(B)，v逆＝k逆c2(C)，其中k正、k逆为速率常数。下列说法正确的是(　　) A．平衡后再充入一定量A(g)，该反应的平衡常数减小 B．a点时， eq \f(v逆,v正)＝20 C．当v(B)正＝2v(C)逆时，反应达到平衡状态 D．反应开始至平衡，用B表示的平均反应速率为0.02 mol·L-1·min-1 解析：选D。温度不变，平衡常数不变，A错误；向密闭容器中充入等物质的量的A和B，由图可知，起始c(A)＝4 mol/L，平衡时A、C浓度分别为0.8 mol/L、3.2 mol/L，根据三段式： 　 　 　　　　　2A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)＋D(s) c始/(mol·L-1) 4 4 0 Δc/(mol·L-1) 3.2 1.6 3.2 c平/(mol·L-1) 0.8 2.4 3.2 平衡时v正＝v逆，k正c2(A)c(B)＝k逆c2(C)， eq \f(k正,k逆)＝ eq \f(c2(C),c2(A)c(B) )＝ eq \f(3.22,0.82×2.4)＝ eq \f(20,3)，v(B)＝ eq \f(1,2)v(C)＝ eq \f(1.6,80) mol·L-1·min-1＝0.02 mol·L-1·min-1，a点时A、C均为2 mol/L，根据三段式： 　 　 　　　　　2A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g)＋D(s) c始/(mol·L-1) 4 4 0 Δc/(mol·L-1) 2 1 2 ca点/(mol·L-1) 2 3 2 eq \f(v逆,v正)＝ eq \f(k逆c2(C),k正c2(A)c(B) )＝ eq \f(3,20)× eq \f(22,22×3)＝ eq \f(1,20)，B错误、D正确；2v(B)正＝v(C)逆时平衡，v(B)正＝2v(C)逆时，正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，C错误。 2．现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O，反应原理是NO(g)＋NO2(g)＋2NH3(g)⥫⥬3H2O(g)＋2N2(g)　ΔH<0。500 ℃时，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol NO、1 mol NO2和2 mol NH3，8 min时反应达到平衡，此时NH3的转化率为40%，体系压强为p0 MPa, 500 ℃时该反应的平衡常数Kp＝___________MPa(用含p0的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。 解析：利用三段式有： NO(g) +NO2(g) +2NH3(g)3H20(g) +2 N2(g) 开始/mol 1 1 2 0 0 转化/mol 0.4 0.4 0.8 1.2 0.8 平衡/mol 0.6 0.6 1.2 1.2 0.8 根据阿伏加德罗定律，恒温恒容时，压强与物质的量成正比，500 ℃时该反应的平衡常数Kp＝ eq \f((\f(1.2,4.4)p0)3×(\f(0.8,4.4)p0)2,(\f(1.2,4.4)p0)2×(\f(0.6,4.4)p0)×(\f(0.6,4.4)p0)) MPa＝ eq \f(16,33)p0 MPa。 答案： eq \f(16,33)p0 3．天然气工业制氢主要涉及如下反应： 主反应：CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247 kJ/mol 副反应：a.CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41 kJ/mol b．CH4(g)＋3CO2(g)⥫⥬4CO(g)＋2H2O(g)　ΔH (1)副反应b的ΔH＝___________kJ/mol。 (2)某温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的CH4和CO2混合气体，初始压强为100 kPa，经过t min达到平衡，此时体系内的压强为120 kPa。忽略副反应，t min内H2的平均反应速率为___________kPa/min；该温度下，反应的平衡常数Kp＝_______kPa2(用气体分压代替浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 解析：(1)根据盖斯定律，副反应b为主反应＋2×副反应a，ΔH＝＋247 kJ/mol＋2×41 kJ/mol＝＋329 kJ/mol；(2)某温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的CH4和CO2混合气体，初始压强为100 kPa，设起始CH4和CO2的物质的量为x mol，转化了y mol，列三段式有 CH4(g) +CO2(g) 2CO(g) +2H2(g) 起始/mol x x 0 0 转化/mol y y 2y 2y 平衡/mol x-y x-y 2y 2y 经过t min达到平衡，此时体系内的压强为120 kPa，所以 eq \f(2x＋2y,2x)＝ eq \f(120 kPa,100 kPa)， 解得y＝0.2x，则p(H2)＝p(CO)＝ eq \f(2y,2x＋2y)×120 kPa＝20 kPa，p(CH4)＝p(CO2)＝ eq \f(x－y,2x＋2y)×120 kPa＝40 kPa，t min内H2的平均反应速率为 eq \f(20,t) kPa/min。 答案：(1)＋329　(2) eq \f(20,t)　100 1．298 K时，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2+(aq)⥫⥬Sn2+(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．K＝ eq \f(c(Sn2+),c(Pb2+)) B．298 K时，该反应的平衡常数K＝2.2 C．1～2分钟内，用Sn2+表示的平均速率是0.06 mol·L-1·min-1 D．若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10 mol·L-1，则反应向左进行 解析：选D。Q＝ eq \f(c(Sn2+),c(Pb2+))＝ eq \f(0.10 mol·L-1,0.10 mol·L-1)＝1<K＝2.2，故反应未达到平衡，反应向右进行，D错误。 2．(2025·河北唐山联考)尾气中的NO2会发生反应2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)，在100 kPa时NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示。 在100 kPa、25 ℃时，该反应的平衡常数Kp是(　　 ) A．0.12 B．0.03 C．0.01 D．0.06 解析：选D。100 kPa、25 ℃时，2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)平衡体系中，由图可知，NO2的平衡转化率为80%，设NO2的起始量为1 mol，则其变化量为0.8 mol，N2O4的变化量为0.4 mol，NO2和N2O4的平衡量分别为0.2 mol和0.4 mol，则平衡体系中，NO2和N2O4的物质的量分数分别为 eq \f(1,3)和 eq \f(2,3)，因此，平衡常数Kp＝ eq \f(\f(2,3)×100,(\f(1,3)×100)2)＝0.06。 3．(2025·武汉六校联考)等物质的量的CO与CH4气体在1.0×104 kPa下发生反应CO(g)＋CH4(g)⥫⥬CH3CHO(g)，反应速率v＝v正－v逆＝k正p(CO)p(CH4)－k逆p(CH3CHO)，k正、k逆为反应速率常数，p为气体分压，Kp＝4.5×10-5 kPa-1。下列说法正确的是(　　) A．由题意可得k正>k逆 B．气体的压强保持不变，则反应已达到化学平衡状态 C．当CO的转化率为20%时，p(CH3CHO)＝1.11×103 kPa D．当CO的转化率为20%时，v正∶v逆＝5∶4 解析：选C。反应达到平衡状态时，v正＝v逆，则k正p(CO)p(CH4)＝k逆p(CH3CHO)， eq \f(k正,k逆)＝ eq \f(p(CH3CHO),p(CO)p(CH4))＝Kp＝4.5×10-5 kPa-1<1，知k正<k逆，A错误；该容器为恒压容器，压强始终保持不变，B错误；当CO的转化率为20%时，设初始时CO的物质的量为1 mol，等物质的量的CO与CH4气体反应，根据三段式： 　 　CO(g)＋CH4(g)⥫⥬CH3CHO(g) n始/mol 1 1 0 Δn/mol 0.2 0.2 0.2 n平/mol 0.8 0.8 0.2 气体总物质的量为1.8 mol，容器中压强为1.0×104 kPa，p(CH3CHO)＝ eq \f(0.2 mol,1.8 mol)×1.0×104 kPa＝1.11×103 kPa，此时 eq \f(v正,v逆)＝ eq \f(k正p(CO)p(CH4),k逆p(CH3CHO) )＝4.5×10-5 kPa-1× eq \f(\f(0.8 mol,1.8 mol)×1.0×104 kPa×\f(0.8 mol,1.8 mol)×1.0×104 kPa,\f(0.2 mol,1.8 mol)×1.0×104 kPa)＝ eq \f(4,5)，C正确、 D错误。 4．甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下，向容积为2.0 L的恒容密闭容器中投入反应物，发生反应CH3OH(g)＋NH3(g)⥫⥬CH3NH2(g)＋H2O(g)，测得有关实验数据如下： 温度/K 起始物质的量/mol 平衡时物质的量/mol CH3OH(g) NH3(g) CH3NH2(g) H2O(g) CH3NH2(g) H2O(g) 530 0.40 0.40 0 0 0.30 530 K时，若起始时向容器中充入0.10 mol CH3OH、0.15 mol NH3、0.10 mol CH3NH2、0.10 mol H2O，则反应将向____(填“正”或“逆”)反应方向进行。 解析：由表可知530 K时，K＝ eq \f(\f(0.3,2)×\f(0.3,2),\f(0.1,2)×\f(0.1,2))＝9，改变初始加入的物质的量，浓度商Qc＝ eq \f(\f(0.1,2)×\f(0.1,2),\f(0.1,2)×\f(0.15,2))＝ eq \f(2,3)<K，反应向正反应方向进行。 答案：正 5．H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)⥫⥬COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 (1)平衡时CO2的浓度为________。 (2)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。 解析：对于反应 　　　 　H2S(g)＋CO2(g)⥫⥬COS(g)＋H2O(g) 初始/mol　 0.40　　 0.10　　　0　 　 0 转化/mol　　x　　　　x　　　 x　　　 x 平衡/mol　0.40－x　0.10－x　 x　　 x 反应平衡后水的物质的量分数为0.02，则 eq \f(x,0.50)＝0.02，x＝0.01。H2S的平衡转化率α1＝ eq \f(0.01 mol,0.40 mol)×100%＝2.5%，钢瓶的体积为2.5 L，则平衡时各物质的浓度分别为c(H2S)＝0.156 mol·L-1，c(CO2)＝0.036 mol·L-1，c(COS)＝c(H2O)＝0.004 mol·L-1，则K＝ eq \f(0.004×0.004,0.156×0.036)≈0.002 85。 答案： (1)0.036 mol·L-1　(2)2.5　0.002 85 【基础达标练】 1．高炉炼铁过程中发生反应 eq \f(1,3)Fe2O3(s)＋CO(g) ⥫⥬ eq \f(2,3)Fe(s)＋CO2(g)，1 000 ℃下K＝4.0，下列说法不正确的是(　　) A．使用合适的催化剂，能加快化学反应速率，但反应的K不变 B．该反应的K＝ eq \f(c(CO2),c(CO)) C．增大c(CO)，该反应的K不变 D．1 000 ℃下Fe2O3与CO反应，t min达到平衡时c(CO)＝2×10-3 mol/L，则用CO表示该反应的平均速率为 eq \f(2×10-3,t) mol/(L·min) 解析：选D。1 000 ℃下K＝4.0，t min达到平衡时c(CO)＝2×10-3 mol/L，K＝4.0＝ eq \f(c(CO2),2×10-3 mol/L)，c(CO2)＝8×10-3 mol/L，消耗的c(CO)＝生成的c(CO2)，则用CO表示该反应的平均速率为 eq \f(8×10-3,t) mol/(L·min)，D错误。 2．(2025·河北大名一中联考)一定条件下，某可逆反应的平衡常数表达式K＝ eq \r(\f(c(M)×c3(N),c2(Q)×c(R))) ，则该反应的化学方程式为(　　) A．M(g)＋3N(g)⥫⥬2Q(g)＋R(g) B．2Q(g)＋R(g)⥫⥬M(g)＋3N(g) C．Q(g)＋ eq \f(1,2)R(g)⥫⥬ eq \f(1,2)M(g)＋ eq \f(3,2)N(g) D． eq \f(1,2)M(g)＋ eq \f(3,2)N(g)⥫⥬Q(g)＋ eq \f(1,2)R(g) 答案：C。 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，一定温度下的下列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 以下说法正确的是(　　 ) A．NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式K1＝ eq \f(c(N2)·c(O2),c(NO)) B．水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10-80 C．NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．上述反应O2的浓度改变时，平衡常数也发生改变 解析：选C。K＝ eq \f(1,2×1081)＝5×10-82，B错误；常温下，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，则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，C正确；平衡常数只与温度有关，D错误。 4．(2025·福建福州第八中学高二期末)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(？)＋2D(？)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应前后的压强之比为5∶4(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是(　　) A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝4,平) eq \f(c(C)×c eq \o\al(2,平)(D),c eq \o\al(3,平)(A)×c eq \o\al(2,平)(B)) B．增大该体系的压强，化学平衡常数增大 C．此时，B的平衡转化率是40% D．平衡时，A的浓度为1.6 mol·L-1 解析：选C。三段式 　　　　　　3A(g)＋2B(g)⥫⥬4C(？)＋2D(？) 初始/mol　 4 2 0 0 转化/mol 1.2 0.8 1.6 0.8 平衡/mol 2.8 1.2 1.6 0.8 反应前后气体物质的量之比等于压强之比， eq \f(6,2.8＋1.2＋x)＝ eq \f(5,4)，解得x＝0.8，所以D是气体，C是非气态，C的浓度不写入表达式，平衡时A的浓度为1.4 mol·L-1，所以 A和D均错误；温度不变，化学平衡常数不变，B错误；B的转化率为 eq \f(0.8 mol,2 mol)×100%＝40%，C正确。 5．一定条件下，将一定量的A、B的混合气体充入密闭容器中发生下列反应：2A(g)＋2B(g)⥫⥬C(g)＋D(g)　ΔH>0。当由平衡点M到平衡点N的过程中，温度与M、N点平衡混合气体中某些气体的物质的量的关系如图所示。平衡点M到平衡点N的过程中B的转化率是(　　) A．24% B．30% C．60% D．48% 解析：选A。由图像及化学方程式知Δn(A)＝Δn(B)＝1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol，α(B)＝ eq \f(Δn(B),n(B))×100%＝ eq \f(1.2 mol,5 mol)×100%＝24%，故A正确。 6．(2025·辽宁高二联考)已知448 ℃时，反应H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)的平衡常数是49，则HI(g)⥫⥬ eq \f(1,2)H2(g)＋ eq \f(1,2)I2(g)在该温度下的平衡常数是(　　 ) A． eq \f(1,49) B．2 401 C．7 D． eq \f(1,7) 答案：D。 7．反应2NO(g)＋2H2(g)⥫⥬N2(g)＋2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx(NO)·cy(H2)，k是速率常数。在800 ℃时测得的相关数据如下表所示。 实验 数据 初始浓度 生成N2的初始速率/(mol· L-1·s-1) cNO/(mol·L-1) c(H2)/(mol·L-1) 1 2.00×10-3 6.00×10-3 1.92×10-3 2 1.00×10-3 6.00×10-3 4.80×10-4 3 2.00×10-3 3.00×10-3 9.60×10-4 下列说法不正确的是(　　 ) A．关系式中x＝1、y＝2 B．800 ℃时，k的值为8×104 C．若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10-3 mol·L－l，则生成N2的初始速率为5.12×10-3 mol·L-1·s-1 D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数k将增大 解析：选A。由实验数据1和2可知，c(H2)不变，c(NO)扩大1倍，反应速率变为原来的 eq \f(1.92×10-3,4.80×10-4)＝4(倍)，则x＝2，由实验数据1和3可知，c(NO)不变，c(H2)扩大1倍，反应速率变为原来的 eq \f(1.92×10-3,9.60×10-4)＝2(倍)，则y＝1，A错误；根据实验数据1可知800 ℃时，k的值为 eq \f(1.92×10-3,(2.00×10-3)2×6.00×10-3)＝8×104，B正确；若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×10-3 mol·L-1，则生成N2的初始速率v＝k×c2(NO)·c(H2)＝8×104×(4.00×10-3)2×(4.00×10-3)＝5.12×10-3(mol·L-1·s-1)，C正确；温度升高，反应速率加快，故当其他条件不变时，升高温度，速率常数k一定是增大的，D正确。 8．NOx的排放主要来自汽车尾气，有人利用反应C(s)＋2NO(g)⥫⥬N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－34.0 kJ·mol-1，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压，测得NO的转化率随着温度的变化如下图所示： 用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)：在1 050 K、1.1 × 106 Pa时该反应的化学平衡常数Kp＝___________ [已知： 气体分压(p分)＝气体总压(p总)×物质的量分数]。 解析：在1 050 K、1.1 × 106 Pa时，NO的平衡转化率为80%，设开始NO的物质的量为1 mol，则 　C(s)＋2NO(g)⥫⥬N2(g)＋CO2(g) 初始/mol　 　　1　　 　0　　 　0 转化/mol　　　0.8　 　 　0.4　 　0.4 平衡/mol　　　0.2　 　 　0.4　 　0.4 Kp＝ eq \f((0.4×1.1×106 Pa)2,(0.2×1.1×106 Pa)2)＝4 答案：4 9．化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。 Ⅰ.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 (1)该反应的平衡常数表达式K＝________。 (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________。 Ⅱ.恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1 mol H2的混合气体，发生如下反应N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)　 ΔH＜0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氨气的物质的量为0.4 mol。 (3)此温度时该反应的K值为___________。 (4)若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容容器B中按物质的量分别为2 mol、1 mol、1 mol充入N2、H2、NH3，此时，该反应是否处于平衡状态？______(填“是”或“否”)，此时若没有达平衡，反应向______(填“正”或“逆”)方向进行。 解析：Ⅰ.(2)若K＝1，设I2的平衡转化率为x，则参加反应的为x mol，平衡时生成TaI4和S2各0.5x mol，剩余I2为(1－x) mol，根据K＝ eq \f(c(TaI4)·c(S2),c2(I2))＝ eq \f(0.5x×0.5x,(1－x)2)＝1，解之得x≈66.7%； Ⅱ.(3)　　　 　N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g) c初/(mol·L-1)： 0.5 0.5 0 c变/(mol·L-1)： 0.1 0.3 0.2 c平/(mol·L-1)： 0.4 0.2 0.2 K＝ eq \f(0.22,0.4×0.23)＝12.5； (4)Qc＝ eq \f(12,2×13)＝0.5＜K，所以不是平衡状态，会向着正方向进行。 答案：(1) eq \f(c(TaI4)·c(S2),c2(I2))　(2)66.7% (3)12.5　(4)否　正 【拓展提能练】 10．(2025·江西南昌一中联考)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)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平衡常数的值为(　　 ) A．8.5 B．9.6 C．10.2 D．17.0 解析：选A。 根据题目信息：达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则有：x＋y＝ eq \f(9,2)、x－y＝ eq \f(3.4,2)，解得x＝3.1，y＝1.4。所以反应①的平衡常数K＝ eq \f(c(O2)·c(N2O3),c(N2O5))＝ eq \f(4.5×1.7,0.9)＝8.5。 11．环戊烯是生产精细化工产品的重要中间体，其制备涉及的反应为 该反应在刚性容器中进行。实际生产中常通入水蒸气以降低双环戊二烯的沸点。某温度下，通入总压为100 kPa的双环戊二烯和水蒸气，达到平衡后总压为160 kPa，双环戊二烯的转化率为80%，则p(H2O)＝________kPa，平衡常数Kp＝______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)。 解析：某温度下，通入总压为100 kPa的双环戊二烯和水蒸气，达到平衡后总压为160 kPa，则增压60 kPa，双环戊二烯的转化率为80%，则反应前双环戊二烯的分压为 eq \f(60 kPa,80%)＝75 kPa，则p(H2O)＝100 kPa－75 kPa＝25 kPa，平衡时双环戊二烯、环戊二烯的平衡分压分别为15 kPa、120 kPa，平衡常数Kp＝ eq \f((120 kPa)2,15 kPa)＝960 kPa。 答案：25　960 12．绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。减轻汽车尾气(CO、NOx)对大气的污染，对这些排放气的处理以及再利用是化学工作者研究的重要课题。思考回答下列问题： Ⅰ.已知H2还原CO合成甲醇的热化学方程式为： ①CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH1，K1； ②CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－49 kJ·mol-1，K2； ③CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH3＝－41.1 kJ·mol-1，K3。 (1)ΔH1＝________________________，K2＝_______(用K1、K3表示)。 Ⅱ.Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应NO2(g)＋CO(g)⥫⥬NO(g)＋CO2(g)，该反应中正反应速率v正＝k正·p(NO2)·p(CO)，逆反应速率v逆＝ k逆·p(NO)·p(CO2)，其中k为速率常数。 (2)Kp＝_______(用k正、k逆表示)。 Ⅲ.已知4CO(g)＋2NO2(g)⥫⥬4CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－1 200 kJ·mol-1，在恒温恒容下发生上述反应。 (3)能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。 a．v正(CO)＝4v逆(N2) b．CO2和N2的体积比保持不变 c．混合气体的平均相对分子质量保持不变 d．混合气体的密度保持不变 (4)某温度下，向1 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和1 mol NO2，发生上述反应，随着反应的进行，容器内的压强变化如下表所示： 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 压强/kPa 120 117.44 115.36 113.12 111.52 110 110 ①0～10 min用CO2的浓度变化表示的反应速率为________________________________________________________________________。 ②此温度下，反应的平衡常数Kp＝_______kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数)；若保持温度不变，再将CO、CO2气体的浓度分别增加一倍，则平衡_______(填“右移”“左移”或“不移动”)。 解析：(1)由盖斯定律可知，②＋③得反应①CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)，故ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＝(－49 kJ·mol-1)＋(－41.1 kJ·mol-1)＝－90.1 kJ·mol-1，K1＝K2K3，则K2＝ eq \f(K1,K3)。 (2)达到平衡时正、逆反应速率相等，则v正＝k正·p(NO2)·p(CO)＝v逆＝ k逆·p(NO)·p(CO2)，故 eq \f(p(NO)p(CO2),p(NO2)p(CO))＝ eq \f(k正,k逆)＝Kp。(3)a.反应速率比等于系数比， v正(CO)＝4v逆(N2)，则正、逆反应速率相等，达到平衡状态，正确；b.反应生成二氧化碳和氮气的物质的量之比等于系数比，是固定的，CO2和N2的体积比保持不变，不能说明达到平衡状态，错误；c.混合气体的平均摩尔质量为M＝m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，正确；d.容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，错误。(4)由表可知，10 min时反应达到平衡状态，根据阿伏加德罗定 律可知，此时总的物质的量为(2＋1) mol× eq \f(110,120)＝2.75 mol，反应为反应前后化学计量数减小1的反应，则生成氮气为2 mol＋1 mol－2.75 mol＝0.25 mol。①0～10 min，用CO2的浓度变化表示的反应速率为v(CO2)＝4v(N2)＝4× eq \f(0.25,1×10) mol/(L·min)＝0.1 mol/(L·min)。②由三段式可知： 　　　 　　　4CO(g)＋2NO2(g)⥫⥬4CO2(g)＋N2(g) 初始/mol 2 1 0 0 转化/mol 1 0.5 1 0.25 平衡/mol 1 0.5 1 0.25 此温度下，反应的平衡常数Kp＝ eq \f((110 kPa×\f(0.25,2.75))(110 kPa×\f(1,2.75))4,(110 kPa×\f(1,2.75))4(110 kPa×\f(0.5,2.75))2)＝0.025 kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数)；若保持温度不变，再将CO、CO2气体的浓度分别增加一倍，则CO、CO2的物质的量分别为2 mol、2 mol，总的物质的量为4.75 mol，此时总的压强为110 kPa× eq \f(4.75,2.75)＝190 kPa，Qp＝ eq \f((190 kPa×\f(0.25,4.75))(190 kPa×\f(2,4.75))4,(190 kPa×\f(2,4.75))4(190 kPa×\f(0.5,4.75))2)＝0.025 kPa-1＝Kp，则平衡不移动。 答案：(1)－90.1 kJ·mol-1　 eq \f(K1,K3)　(2) eq \f(k正,k逆) (3)ac　(4)①0.1 mol/(L·min) ②0.025　不移动 13．乙醇—水催化重整可获得氢气。主要发生以下反应： 反应①：C2H5OH(g)＋3H2O(g)⥫⥬2CO2(g)＋6H2(g)　 ΔH1＝＋173.3 kJ·mol-1 反应②：CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 回答下列问题： (1)已知有关键能数据如下表： 化学键 H—H H—O C===O C≡O 键能/(kJ·mol-1) 436 464 803 1 071 反应②中ΔH2＝____________kJ·mol-1。 反应③C2H5OH(g)＋H2O(g)⥫⥬2CO(g)＋4H2(g)的ΔH3＝__________kJ·mol-1。 (2)向体积为V L的恒容密闭容器中充入1 mol C2H5OH(g)和3 mol H2O(g)发生上述反应①②。初始时体系压强为100 kPa，平衡时CO2和CO的选择性、H2的产率随温度的变化曲线如图所示。[CO的选择性＝ eq \f(n生成(CO),n生成(CO2)＋n生成(CO))×100%] 反应①的标准平衡常数Kθ＝ eq \f([\f(p(CO2),p0)]2[\f(p(H2),p0)]6,\f(p(C2H5OH),p0)×[\f(p(H2O),p0)]3)，其中p0为标准压强100 kPa，p(X)为气体X的平衡分压，分压＝总压×该气体的物质的量分数。500 ℃时，测得C2H5OH的转化率为80%，则反应①的Kθ＝________(保留1位小数)。 解析：(1)ΔH2＝反应物键能和－生成物键能和＝2×803＋436－1 071－464×2＝＋43 kJ·mol-1，根据盖斯定律得ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2＝＋173.3＋43×2＝＋259.3 kJ·mol-1。(2)根据题干信息及图像可知，C2H5OH的转化率为80%，转化了0.8 mol，平衡时还剩0.2 mol。图中M点CO和CO2的选择性均为50%，故生成CO和CO2各0.8 mol，根据反应①和②系数比可算出n(H2O)＝1.4 mol，n(CO)＝0.8 mol，n(CO2)＝0.8 mol，n(H2)＝4 mol。由于反应体系为恒容密闭容器，平衡时的压强p＝ eq \f(100×7.2,4) kPa，根据Kθ＝ eq \f([\f(p(CO2),p0)]2[\f(p(H2),p0)]6,\f(p(C2H5OH),p0)×[\f(p(H2O),p0)]3)代入数得Kθ≈18.7。 答案：(1)＋43　＋259.3　(2)18.7 $