内容正文:
铺重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ
第二课时
化学平衡常数
必备知识梳理
基础梳理
知识点(1化学平衡常数
1.概念: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,这个常
数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号K表示。
2.表达式:对于一般的可逆反应mA(g)十nB(g)=pC(g)十
qD(g),在一定温度下达到平衡,有:
K=P(C)·c(D)
cm(A)·c"(B)
若体系中只有一种气态物质,如X(s)十Y(s)→Z(g)K=
c(Z),温度不变,增大c(Z),达到新平衡时c(Z)不变。◆敲黑板
3.意义及影响因素一[化学视角]从定量角度认识化学平衡状态
正反应进行的程度越大
意义
K值越大
反应物的转化率越大
内因
反应物本身的性质
影响因素
△H<0,K值减小
外因
温度升高
△H>0,K值增大
◆记方法过
例①某温度下,在2L的恒容密闭容器中加入一定量的A,发
生化学反应2A(g)一B(g)十C(g),反应过程中B、A的浓度比值与
时间t的关系如图所示,若测得15min时c(B)=1.6mol·L1,
则下列结论正确的是(
0
5101520t/min
A.该温度下此反应的平衡常数为3.2
B.A的初始物质的量为4mol
C.反应达到平衡时,A的转化率为80%
D.增大B的浓度,该反应的平衡常数一定减小
解析已知l5min时c(B)=1.6mol·L1,由题图可推知c(A)=
54
1111111111111111111111111111111111
敲黑板⊙
使用化学平衡常数时
应注意的问题
(1)纯液体、固体物质的浓
度可视为定值,不写进平衡常数
表达式中。
(2)平衡常数表达式中的
c(A)、c(B)、c(C)、c(D)是指平
衡时各物质的物质的量浓度,不
可使用物质的量数据,且不可使
用任意时刻的物质的量浓度数
据。平衡浓度的指数是化学方
程式中的化学计量数。
(3)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。
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。
(4)K只受温度影响,与反
应物或生成物的浓度变化无关。
(5)化学平衡常数与平衡是
正向建立的还是逆向建立的无
关,即与平衡建立的过程无关。
只要温度一定,化学平衡常数就
是定值。
(6)一般来说,当K>10时,
可认为反应进行得基本完全了。
记方法回
有水参加或生成的反应的
平衡常数表达式的书写
(1)稀溶液中进行的反应,
如有水参加,水的浓度不必写入
0.8mol·L1,则n(B)=3.2mol,n(A)=1.6mol。设A的初始物质的量
为xmol,则有:
2A(g)=B(g)+C(g)
起始量/mol
0
0
转化量/mol
x-1.63.23.2
平衡量/mol1.6
3.23.2
则x一16=3.2X2,解得x=8,平衡时A、B、C的浓度分别为0.8mol·L1
1.6molL1.6molL,平衡常数K=16X6=4,A,B错误;反应
0.82
达到平衡时,A的转化率为6.4m0×100%=80%,C正确;平衡常数只与
8 mol
温度有关,温度不变,平衡常数不变,D错误。
答案C
知识点2化学平衡常数的应用
(1)比较可逆反应的限度
对于同一类反应,在相同温度下,K值越大,反应进行得越完
全。例如,同一温度下,C2、Br2、I2分别与水反应,三个反应的平
衡常数逐渐减小,反应程度越来越小(弱)。◆辨易错
(2)判断可逆反应是否达到平衡及不平衡时反应进行的方向
例如,对于可逆反应mA(g)十nB(g)=pC(g)十gD(g),在
一定温度下的任意时刻,反应物与生成物的浓度关系可用浓度商(Q)
来表示,其表达式如下:
Q<K,反应向正反应方向进行
Q=(C)·c(D)
衡时再加入某物质,
Q=K,反应处于平衡状态一计算Q,与K比较判断
cm(A)·c"(B)
及应进行的方向
Q>K,反应向逆反应方向进行◆拓考点@
(3)判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K
值减小,则正反应为放热反应。◆敲黑板。
例2在某温度下,发生如下反应:
①2NO(g)一N2(g)+O2(g)K1=1×1030;
②2H2(g)十O2(g)=2H2O(g)K2=2X1081;
③2C02(g)-=2C0(g)+02(g)K3=4X102。
下列说法正确的是(
)。
A.该温度下,反应①的平衡常数表达式为K1=c(N2)·c(O2)
B.该温度下,反应2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的平衡常数
K=5X10-82
二章化学反应速率与化学平衡
平衡常数表达式中。
(2)水为气态[H2O(g)]时
需写入平衡常数表达式中。
(3)在非水溶液中进行的反
应,若有水参加或生成,则水的
浓度应出现在该反应的平衡常
数表达式中。如:CH,COOH(I)
+CH CH2 OH(1)=H2O(1)
+CH,COOCHCH:(1)K=
c(CH COOCH CH3)·c(HO)
c(CH COOH·c(CHCH2OHD
辨易错过
(1)化学平衡常数K与浓
度商(Q)的表达式相同,但各物
质的浓度不同,K中各物质的
浓度必须是平衡浓度,而Q中
各物质的浓度是任一时刻的
浓度。
(2)化学平衡常数只反映反
应进行的程度,不表示化学反应
速率。即K值大,仅表示反应正
向进行的程度大,化学反应速率
不一定快。
拓考点⑧
一般来说,改变温度对吸热
反应的影响更大。当正反应为吸
热反应,逆反应为放热反应时,升
高温度,V正、V递均增大,但?正增
大的程度更大,因此0正>V递,
化学平衡正向移动,K值增大。
敲黑板⊙
平衡常数K的变换
(1)相同温度下,正、逆反应的
平衡常数互为倒数。例如:某温
度下,H(g)十L2(g)=2HI(g),
e2(HI)
K=cH)·C),则逆反应的
平衡常数K'=c(L,)·c(H)
2(HI)
55
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C.该温度下,反应①、反应②的逆反应和反应③产生O2的倾
向由大到小的顺序:反应①>反应③>反应②的逆反应
D.该温度下,某时刻反应③中CO2、CO、O2的浓度分别为2×
10-5mol·L-1、2×10-10mol·L-1、1×10-10mol·L-1,此时反
应已达到平衡状态
解析该温度下,反应①的平衡常数表达式为K1=cN)O》,A
c2(NO)
错误;友应2H,0(g一2H,(g)十0,(g)的平衡常数K=1=。】
K,2X10m=5×
10-2,B正确;反应①、反应②的逆反应、反应③的平衡常数分别为1X100
5×1082、4×1092,产生O2的倾向由大到小的顺序为反应①>反应②的逆
K越大,正及应进行的程度越大《
反应之反应国,C错误;该温度下,某时刻反应③的Q=(C0,(0)
c(CO2)
(2×10-10)2×1X10-10
(2×10-5)2
=1×10-20≠4×10-92,此时反应未达到平衡状态,
D错误。
答案B
知识点③列“三段式”计算化学平衡常数
如恒容密闭容器中进行反应mA(g)十nB(g)一C(g)十qD(g),
设A、B起始物质的量浓度分别为amol·L1、bmol·L1,达到
平衡后消耗A的物质的量浓度为m.xmol·L1。◆诊考策a
mA(g)+nB(g)pC(g)+gD(g)
起始浓度/(mol·L1)a
b
0
0
罗一般设变化量较简单
转化浓度/(mol·L1)mx
px
gx
平衡浓度/(mol·L1)a一mx
b-nx
px
qx
(px)p·(gx)9
(a一mz)”·(6一z)◆题围
K=
例B已知反应X(g)+Y(g)—一R(g)十Q(g)的平衡常数与
温度的关系如表所示。830℃时,向一个2L的恒容密闭容器中
充入0.2molX和0.8molY发生上述反应,反应前4s内v(X)
=0.005mol·L1·s1。下列说法正确的是(
)。
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A.4s时容器内c(Y)=0.76mol·L1
B.830℃下该反应达到平衡状态时,X的转化率为80%
56
(2)化学方程式两边的物质
的化学计量数同乘(同除)系数n,
则平衡常数由K变为K"(区)。
(3)化学方程式①(其平衡
常数为K])和化学方程式②(其
平衡常数为K2)相加或相减,得
到可逆反应③(其平衡常数为
K3),若相加得到③,则K3=K1
×K2,若相减得到③,则K3=
⑩-②)袋@0
诊考策西
(1)各物质的转化浓度(转
化量)是联系化学方程式、平衡
浓度(平衡量)、起始浓度(起始
量)、转化率、化学反应速率的桥
梁。因此,转化浓度(转化量)是
解题的关键。
(2)三个关系式:
①反应物:c(平)=c(始)一
c(转)。
②生成物:c(平)=c(始)十
c(转)。
③各物质的转化浓度(转化
量)之比=化学方程式中化学计
量数之比。
敲黑板⊙
(1)A的平衡转化率:a(A)
×100%。
a
转化率除了可以用物质的
量浓度表示外,还可以用物质的
量、质量、气体体积等表示。表
达式如下:
A已转化的量
a(A)=
转化前A的总量
X
100%。
式中的“量”指物质的量、浓
度、质量、气体体积等。
C.温度越高,该反应达平衡状态时X和Y的转化率越高
D.1200℃时反应R(g)十Q(g)=X(g)+Y(g)的平衡常数
K=0.4
解析反应前4s内X的平均反应速率v(X)=0.005mol·L1·s1,根据
同一反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,可知
v(Y)=v(X=0.005mol·L-1·s1,则0~4s内△c(Y)=0.005mol·L-1·s1×
4s=0.02m0l·L1,Y的起始浓度为08mo=0.4m0l·L',故4s时
2L
c(Y)=0.4mol·L-1-0.02mol·L-1=0.38mol·L1,A错误;设平衡
时X的浓度变化量为xmol·L1,则:
X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)
起始浓度/(mol·L1)0.1
0.4
0
0
转化浓度/(mol·L1)x
2
x
平衡浓度/(mol·L1)0.1-x
0.4-x
x◆拓考点①
故(0.1=z)(0.4-x)=1.0,解得x=0.08,所以平衡时X的转化率为
0.08×100%=80%,B正确;由表格数据可知,温度升高,该反应的化学平
0.1
衡常数减小,X和Y的转化率均降低,C错误;1200℃时反应X(g)十Y(g)
R(g)十Q(g)的平衡常数为0.4,所以1200℃时反应R(g)十Q(g)==
X(g)+Y(g)的平衡常数为0,4=2.5,D错误。
答案B
易错点1有关平衡常数的判断和计算错误
(1)平衡常数(K)的表达式中,各物质的浓度必须是达到平衡(先判
播
断反应是否达到平衡)时的物质的量浓度(不是物质的量)。
(2)一般不能将固体或纯液体的浓度列入平衡常数的表达式中(固体
或纯液体的浓度视为定值)。
(3)对于离子反应,应依据离子方程式来书写化学平衡常数的表达
式,而不能简单地依据化学方程式书写平衡常数的表达式。例如反应C2十
H,0一HC1+HC10的平衡常数K=c(H)·c(C)·c(HCIO,而
c(Cl2)
不能错误地写成K=c(HC):c(HCIO》。又如反应FeC,十3KsCN一
c(C2)
c[Fe(SCN)3]
Fe(SCN)3+3KCl的平衡常数K=
c(Fe3+)·c3(SCN-)°
(4)一个可逆反应的平衡常数表达式不是固定不变的,它会随着具体
反应的化学方程式书写形式的不同而有所改变。
(5)平衡常数只受温度影响,与反应物或生成物的浓度无关。
二章
化学反应速率与化学平衡
(2)达到平衡时A的体积分
amx
数:p(AN=a+b+(中+gm)z
×100%。
(3)混合气体的平均密度:P一
[a·M,(A)+b·M,B)]g·L1。
(4)达到化学平衡时混合
气体的平均摩尔质量:M=
a·M.(A)+b·M,B)
a十b+(p十q-m-nx
g·mo1。
拓考点①
产率:生成物实际产量占理
论产量的百分数,一般反应物的
转化率越大,生成物的产率越大。
实际生成产物的物质的量
产率=
(或质量、气体体积、浓度)
理论上可得到产物的
物质的量(或质量、气
体体积、浓度)
100%
纠错练1
某温度下,在一个2L的恒
容密闭容器中加入4molA和
2molB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1.6molC,且反应前后压强
之比为5:4。下列说法中正确
的是(
A.该反应的化学平衡常数
表达式为K=S(C)·c2(D)
c3(A)·c2(B)
B.增大该体系的压强,化
学平衡常数增大
C.B的平衡转化率是40%
D.增加C的量,B的平衡
转化率变大
57
重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ。
重难拓展
重难点1K。的含义及计算
1.含义:在化学平衡体系中,用各气体物质的分压代替浓度计
算的平衡常数叫压强平衡常数。
2.表达式:对于反应aA(g)十bB(g)==cC(g)十dD(g),在
一定温度下达到平衡,则用压强表示的平衡常数K。
p(C)·p4(D)
b:(4)·力B式中力是各气体物质的分压,分压=总压×物通
的量分数。◆敲黑板
例①(经典·全国乙卷)H2S热分解反应为2H2S(g)
S2(g)+2H2(g)△H=+170kJ·mol-1。在1470K、100kPa
的恒定温度和压强下,将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气体进
行H2S热分解反应,平衡时混合气体中H2S与H2的分压相等。
H2S的平衡转化率为
,平衡常数K。=
解析由题给热分解反应可知,反应消耗的H2S的物质的量与生成的
H2的物质的量相等,平衡时混合气体中H2S与H2的分压相等,则H2S的
平衡转化率为50%。设起始n(H2S)=1mol,根据“三段式”法可得:
2H2S(g)-=S2(g)+2H2(g)Ar
起始量/mol1
0
0
转化量/mol0.5
0.250.5
0
平衡量/mol
0.5
0.250.5
4
111
平衡时H,S、S,H,的物质的量分数分别为10.5210.5则K,=
p(S2)·p2(H2)
.1
2(H2S)
=p(S)=21×100≈4.76。
答案50%;4.76。◆记方法
培优突破
突破点①反应速率方程与平衡常数
K与k正、k逆的一般定量关系:
已知反应aA(g)十bB(g)=cC(g),反应速率v正=k正c(A)·
cb(B),v逆=k逆c(C),当v正=v逆时,反应达到平衡,即k正c(A)·
k正=K。
cB)=k造c(C),故).B)=号
例I某温度下发生反应2M(g)=N(g),M和N的消耗速
率与本身浓度的关系如图,已知v(M)消耗=1c2(M),v(N)消耗=
58
敲黑板⊙
分压
相同温度下,当某种气体B
单独存在且具有与混合气体总体
积相同的体积时,该气体B所具
有的压强,称为气体B的分压。
记方法过
压强平衡常数K,的计算步骤
根据“三段式”法计算平衡
第一步
体系中各物质的物质的量
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
根据分压计算公式求出各
气体物质的分压,某气体的
第三步
分压=气体总压强X该气
体的体积分数(或物质的量
分数)
根据平衡常数计算公式代入
数据计算。例如:N2(g)+
高温、高压
第四步
3H2(g)
2NH (g),
催化剂
其压强平衡常数的表达式
p(NH)
为Kp=
p(N2)·p3(H2)
,第二章化学反应速率与化学平衡通
k2c(N),k1和k2是速率常数。下列说法正确的是(
A.曲线b代表的是v(N)消耗
B.此温度下,该反应的平衡常数K=
k?
C.在密闭容器中发生该反应,P点时反
应逆向进行
c/(mol·L)
D.若向1L恒容密闭容器中通入2molM,某时刻可能存在
c(N)=1mol·L-1
解析由速率方程可知,℃(M)消耗与M浓度的平方成正比,故曲线b表
示v(M)消耗,A错误;依据化学方程式可判断,当o(M)消耗=20(N)消时反
应达到平衡状态,即1c2(M)=2k2c(N),则该反应的化学平衡常数K=
2公B蜡误:当2D=M0时反应达到平衡
(N)消耗=v(M)消耗,V递>v正,反应逆向进行,C正确;向1L恒容密闭容器
中通入2molM,若完全反应,则生成1molN,该反应为可逆反应,反应物
不能完全转化为生成物,故c(N)始终小于1mol·L1,D错误。
答案C
111B11111111111111111111111101111111110111111111111011111111101111111111111111
关键能力提升
11110111101101111111110110111111101111011110101111111011011111110101111111011111
题型(1
利用化学平衡常数判断反应
反应进行的方向为
(填“正反应方向”
进行的方向
“逆反应方向”或“达到平衡”)。
例①在一个恒容密闭容器中发生反应
解析(2)化学平衡常数只受温度的影响,在830℃
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),其平
时,向容器中充入1molC0、5molH2O,保持温度不
衡常数(K)和温度(T)的关系如表所示:
变,则反应达到平衡后,其平衡常数等于1.0。(3)在
1200℃时,某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O
T/C
700
800
830
1000
1200
的浓度分别为2mol·L1、2mol·L1、4mol·L1、
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
4mol·L-1,此时Q
c(CO)·c(H2O)4×4
=4>
回答下列问题:
c(CO2)·c(H2)2X2
(1)该反应的平衡常数的表达式为K=
K=2.6,则此时反应进行的方向为逆反应方向。
答案(1)(C0)·c(H,0)
c(CO2)·c(H2)
(2)等于。
(2)在830℃时,向容器中充入1molC0
(3)逆反应方向。
5molH2O,保持温度不变,则反应达到平衡
名师支招
后,其平衡常数
(填“大于”“等于”或
利用化学平衡常数判断反应进行的方向,实际
“小于”)1.0。
上就是计算出浓度商(Q),然后比较浓度商和化学
(3)在1200℃时,某时刻反应混合物中
平衡常数(K)的大小关系。当Q>K时,反应向
CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol·L1、
逆反应方向进行;当Q=K时,反应达到化学平衡;
2mol·L1、4mol·L1、4mol·L1,则此时
当Q<K时,反应向正反应方向进行。
59
重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理
跟踪练①某温度下,在①②两个恒容密闭
容器中发生反应H2(g)十CO2(g)一HO(g)
+C0(g),K=2.25。物质的起始浓度如表所
示,下列说法正确的是(
)。
起始浓度/(mol·L1)
容器编号
H
C02
H,O
CO
①
0.1
0.1
0
0
②
0.2
0.1
0.2
0.1
A.反应开始时,②中反应逆向进行
B.平衡时,①中c(C02)=0.04mol·L-
C.②中反应达到平衡时,各组分的浓度
相同
D.①中H2的平衡转化率为40%
题型②化学平衡常数和转化率的有
关计算
例②已知甲醇催化加CO可以制取甲酸
甲酯。一定温度下,在容积为2L的恒容密闭
容器中充入2 mol CH:OH和2 mol CO,发生反
CH3 OH(g)+CO(g)HCOOCH3 (g),
测得容器内的压强随时间的变化如表所示。
t/min 0
2
4
6
10
12
14
p/kPa Po
0.8p0
0.7po0.7po0.7pg
在此条件下,该反应的平衡常数K。
kPa1(用平衡分压代替平衡浓度计
算,分压=总压X物质的量分数)。
解析设平衡时CHOH反应了xmol,列“三
段式”:
CHOH(g)+CO(g)HCOOCH(g)
起始量/mol
2
2
0
转化量/mol
x
x
平衡量/mol
2-x
2-x
温度、容积一定时,气体的总物质的量和总压强
60
RJ
成正比,所以之Q解得=12,则平新后
体总物质的量为2.8mol,CH3OH、CO的物质的量分
数和同,均为号-受8-号,H00CH的物成的量
分数为名最-号则K,0
(HCOOCH)
×0.7p。
3
ka1=15kPa1。
号xa.7x号x0,7p
2p0
答案
15
2p°
名师支招
“三段式”法的计算模式
第一步一书写]一
写出相应的化学方程式
第二步一列变量一列出各物质的起始、变化、平衡量
第三步一计算]
根据已知条件列方程式计算
跟踪练2(2025·河南选择考)CaC03的
热分解与NizP,催化的CH4重整结合,可生产
高纯度合成气(H2+CO),实现碳资源的二次
利用。主要反应如下:
反应I CaCo3(s)CaO(s)十CO2(g)
△H1=+178kJ·mol1
反应ⅡCH4(g)+CO2(g)→2H2(g)+
2C0(g)△H2=+247kJ·mol-1
反应ⅢH2(g)十CO2(g)一H2O(g)+
CO(g)△H3=+41kJ·mol-1
一定温度、100kPa下,向体系中加入
1.0 mol CaCO3和1.0 mol CH4,假设此条件
下其他副反应可忽略,恒压反应至平衡时,体
系中CaCO3转化率为80%,CH4转化率为
60%,C0物质的量为1.3mol,反应Ⅲ的平衡
常数K,=
(保留小数点后一位)。测定,故A符合题意;反应Mg+2HCl一MgCl2+
H2个会使镁条溶解而质量减轻,可以根据质量变化测
定反应速率,故B不符合题意;反应2H,0,催化剂
2H20O十O2个反应前无气体,反应后有气体生成,注
射器收集反应后气体,可得气体体积变化,可以测
定反应速率,故C不符合题意;反应Ba(OH)2+
H2SO4一BaSO4↓十2H2O,反应前后溶液中离
子浓度不同,则溶液电导率不同,可通过溶液电导
率变化测定反应速率,故D不符合题意。]
第二课时影响化学反应速率的因素活化能
【必备知识梳理】
[纠错练1](1)/。(2)/。(3)×。(4)×.
(5)√。
【关键能力提升】
[跟踪练1]C[由题图中数据可知,实验①中,在
10min内△c(M①=(0.30-0.15)×10-3mol·L-1=
1.5X10 mol.L,(MD=AC=1.5X10molL-
△t
10 min
=1.5×10-5mol·L1·min1,A正确;实验①②
起始浓度和pH相同,②中温度较高,由图像可知,
②中的降解速率较大,说明升高温度,M的降解速
率增大,B正确;实验②④温度和起始浓度均不同,
则不能说明M的浓度越小,降解速率越小,C错误;
实验③中pH高于实验①,其他条件相同,③中M
的浓度减少得慢,且最终M未降解完全,证明酸性
越弱,越不利于M的降解,D正确。]
[跟踪练2]C[反应①的正反应活化能E大于反
应②正反应活化能E,所以反应速率:①<②,而
总反应速率取决于慢的反应,故决速步为①,A正
确;温度升高,反应速率加快,B正确;E。是该反应
正反应的活化能,C错误;催化剂能降低反应的活
化能,加快反应速率,D正确。]
[跟踪练3]一1。[将实验1、3中的数据分别代入
速率方程可得q=k·m·n·p'、10q=k·m“·
n8.(0.1p)y,则g=,k·m·n·p'1
10qk·m°·n·(0.1p)10
10',解得y=-1。]
纠错练与跟踪练参考答案与提示通
第二节化学平衡
第一课时化学平衡状态
【必备知识梳理】
[纠错练1](1)×。
(2)×。(3)/。(4)/。
(5)×。
【关键能力提升】
[跟踪练1]B[假设该反应正向进行到底,则最终
SO3的浓度为0.4mol·L1,SO2和O2的浓度均
为0;若该反应逆向进行到底,则最终SO2和O2的
浓度分别为0.4mol·L1和0.2mol·L1,S03
的浓度为0。但该反应为可逆反应,平衡时各物质
浓度不为0,A、C错误;反应物、生成物的浓度不可
能同时减小,D错误。]
[跟踪练2]A[断裂H一I键表示正反应,断裂
H一H键表示逆反应,单位时间内断裂H一I键的
个数是断裂H一H键个数的2倍,说明v(HI)正=
2u(H2)逆,则反应达到平衡状态,A符合题意;反应
过程中CO和H2按体积比1:3生成,则二者的体
积比始终保持1:3,故二者体积比不变不能说明反
应达到平衡状态,B不符合题意;2w(NO2)正=
v(N2O4)逆时,正、逆反应速率不相等,反应没有达
到平衡状态,C不符合题意;容器中的两种气体均
为反应产物,NH3的物质的量分数始终不变,故
NH?的物质的量分数不变不能说明反应达到平衡
状态,D不符合题意。]
第二课时化学平衡常数
【必备知识梳理】
[纠错练1]C[生成物D是气体,C是固体或液体。]
【关键能力提升】
[跟踪练1]B[②中反应开始时Q
c(HO)·c(CO)
c(H)·c(CO2)
0.2X0.1=1<K,所以反应正向进行,A错误;
0.2×0.1
设①中达到平衡时CO的浓度为xmol·L1,则
根据化学方程式可知,平衡时氢气和二氧化碳的
浓度均为(0.1一x)mol·L-1,一氧化碳和水蒸气
的浓度均为xmol·L1,K=
c(H2O)·c(CO)
c(H2)·c(CO2)
217
重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理
(0.1-x)·(0.1-=2.25,解得x=0.06,则平
x·x
衡时二氧化碳的浓度为0.04mol·L1,B正确;由
题给数据及化学方程式可知,②中反应达到平衡
时,各组分的浓度不可能相同,C错误;①中平衡时
氢气的浓度为0.04mol·L1,则H2的转化率为
60%,D错误。]
[跟踪练2]1.2。[体系达平衡时,CaCO3的物质
的量为0.2mol,CaO的物质的量为0.8mol,CH
的物质的量为0.4mol,C0的物质的量为1.3mol,
根据碳元素守恒可算出CO2的物质的量为0.1mol,
根据氧元素守恒可算出H2O(g)的物质的量为0.1mol,
根据氢元素守恒可算出H2的物质的量为1.1mol,
由于反应Ⅲ各物质的化学计量数均为1,反应前后
气体分子数不变,因此可用各组分平衡时的物质的
量代替平衡分压计算平衡常数(当反应前后气体分
子数不变时,用平衡浓度表示的平衡常数K。等于
用平衡分压表示的平衡常数K。,等于用平衡时的物
、质的量分数表示的平衡常数K),K。三:X0
≈1.2。]
第三课时影响化学平衡的因素
【必备知识梳理】
[纠错练1]D[在温度不变的情况下,均增加反应
物的物质的量,容器容积不变,相当于增大压强,对
于反应302(g)→203(g),平衡正向移动,所以a1
增大;对于反应N2O,(g)一2NO2(g),平衡逆向
移动,所以α2减小。平衡时反应物和生成物的浓
度都比原平衡的大,故c1、c2均增大。]
【关键能力提升】
[跟踪练1]C[平衡常数只与温度有关,温度不变,
平衡常数不变,A错误;催化剂只能改变反应速率,
对反应限度没有影响,B错误:恒容条件下,充入一
定量的H2O(g),反应物的浓度增大,平衡正向移
动,C正确;恒容条件下,充入某一反应物,则该物
质的平衡转化率降低,D错误。]
218
RJe
第三节化学反应的方向
【必备知识梳理】
[纠错练1]C
[纠错练2](1)×。(2)×。(3)×。(4)√。
(5)√.
【关键能力提升】
[跟踪练1]B[H2还原SiCL4制单质硅为吸热反
应,△H>0,该反应为气态物质的物质的量增大的
反应,△S>0,A错误;B、C两项中反应均为熵减反
应,且在一定温度下均能自发进行,故根据△H一
T△S<0可知,这两个反应均属于放热反应,B正
确,C错误;D项中反应为熵减的放热反应,故△H<
0,△S<0,D错误。
第四节
化学反应的调控
【必备知识梳理】
[纠错练1]D
【关键能力提升】
[跟踪练1]A[高温高压、催化剂是合成氨的条
件,硫酸工业不需要高压,A错误;为提高SO2的转
化率,不是通入的空气越多越好,通入空气过多,会
导致体系温度下降,需要更多的能量,为提高SO2
的转化率,可通入稍过量的空气,B正确;升高温度
可加快反应速率,合成氨反应为放热反应,升高温
度平衡逆向移动,且催化剂的活性与温度有关,则
反应温度选择400~500℃是该反应催化剂的催化
活性、反应速率、反应限度等角度综合考虑的结果,
C正确;工业合成氨,迅速冷却、液化氨气,是为了
使化学平衡向生成氨气的方向移动,D正确。]
第三章水溶液中的离子反应与平衡
第一节电离平衡
【必备知识梳理】
[纠错练1]DF。
[纠错练2](1)×。(2)×。(3)×。(4)×。
(5)×。
【关键能力提升】
[跟踪练1]D[用一定浓度的HCN溶液做导电实