第2章 第2节 第2课时 化学平衡常数（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（人教版 浙江专版）

该高中化学课件聚焦化学平衡常数，涵盖概念、表达式、影响因素及应用。通过分析教材浓度数据导入，衔接化学平衡状态知识，搭建“概念理解-表达式书写-影响因素分析-应用判断”的学习支架。 其亮点在于以科学思维为核心，构建“三段式法”计算模型，通过正误判断、思考交流及工业反应实例（如甲醇合成）强化推理能力。融入科学探究与实践，设置分层练习题，助力学生提升逻辑思维，也为教师提供系统教学资源。

化学平衡常数 第2课时 第 二 章 　 第 二 节 1.通过化学平衡状态时的浓度数据分析，认识化学平衡常数的概念，并能分析推测其相关应用。 2.构建化学平衡常数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。 核 心 素 养 发 展 目 标 课时对点练 内 容 索 引 一、化学平衡常数及表达式 二、平衡常数的应用 三、平衡常数与平衡转化率的计算 < 一 > 化学平衡常数及表达式 1.化学平衡常数的概念及表达式 (1)分析教材表2⁃1中数据，发现以下规律： 在一定温度下，一个可逆反应达到化学平衡时，体系内生成物浓度幂(以其化学计量数为幂)之积与反应物浓度幂之积的比值就是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。 K的数值与各反应体系中各物质的初始浓度和反应路径 。 无关 (2)对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)　　pC(g)+qD(g) 表达式 2.影响化学平衡常数的因素 (1)内因：反应物本身的性质。 (2)外因：同一化学反应，平衡常数与浓度、压强 ，与温度有关，升高温度，吸热反应的平衡常数 ，反之减小。 如不同温度时，H2(g)+I2(g)　　2HI(g)　ΔH=-14.9 kJ·mol-1的平衡常数K： 温度 425.6 ℃ 457.6 ℃ K 54.5 48.7 增大 无关 3.化学平衡常数的意义 K越大，反应进行得越完全，K越小，反应进行得越不完全。一般来说，当K>105时，该反应就进行得 了。如 基本完全 化学反应 平衡常数 ①F2(g)+H2(g)　　2HF(g) K(298 K)=6.5×1095 ②N2(g)+O2(g)　　2NO(g) K(298 K)=1.9×10-31 两个反应中进行彻底的是　 　(填序号，下同)，在常温下很难进行的是　　　。  ① ② (1)K越大，表明可逆反应正向进行的程度越大 (2)浓度、温度变化时，平衡常数都会改变 (3)K越大，反应越容易进行 (4)K越大，该可逆反应的速率越快 (5)升高温度，平衡常数增大 (6)4HCl(g)+O2(g)　　2Cl2(g)+2H2O(g)，增大，该反应的平衡常 数增大 (7)恒温恒容条件下，2NO2(g)　　N2O4(g)平衡体系中再加入少量N2O4， 达到新平衡后，的值不变 × × √ √ × × × 正误判断 写出下列各反应的平衡常数表达式。 (1)2NO2(g)　　N2O4(g)， 　　　　　　。  (2)3Fe(s)+4H2O(g)　　Fe3O4(s)+4H2(g)，　　　　　。  (3)2Cr(aq)+2H+(aq)　　Cr2(aq)+H2O(l)，　　　　　　　　 。 (4)C2H5OH(l)+CH3COOH(l)　　CH3COOC2H5(l)+H2O(l)， 　　　　　　　　　　　。  K= K= K= K= 思考交流 返回 书写化学平衡常数表达式的注意事项 (1)如果反应中有固体或纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡常数表达式中。 (2)稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡常数表达式中。 (3)非水溶液以及有机反应，水应该写在平衡常数表达式中。 归纳总结 < 二 > 平衡常数的应用 1.利用平衡常数判断反应进行的程度 K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，反应越不完全，转化率就越小。 在一定条件下，下列可逆反应的平衡常数如下： ①H2+F2　　2HF　K1=1095；②H2+Cl2　　2HCl　K2=1033； ③H2+Br2　　2HBr　K3=1019；④H2+I2　　2HI　K4=102。 比较平衡常数的大小可知，各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序为　　　　　(填序号)。  ①②③④ 2.利用平衡常数随温度的变化判断吸热反应或放热反应 若温度升高，K增大，则正反应为 热反应；若温度升高，K减小，则正反应为 热反应。 3.判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 若Q<K，反应向 方向进行，v正 v逆； 若Q>K，反应向 方向进行，v正 v逆； 若Q=K，反应 ，v正 v逆。 吸 放 正反应 > 逆反应 < 处于平衡状态 = 1.已知298.15 K时，可逆反应Pb2+(aq)+Sn(s)　　Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2，若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10 mol·L-1，则反应进行的方向是 A.向右进行 B.向左进行 C.处于平衡状态 D.无法判断 Q===1<K=2.2，故反应未达到平衡，反应向右进行。 √ 应用体验 2.在1 L恒容密闭容器中充入0.2 mol CH4和1.0 mol H2O，在温度900 K条件下进行反应：CH4(g)+H2O(g)　　CO(g)+3H2(g)。 (1)保持温度不变，若容器内n(CO)=0.1 mol，此时反应　　　 　(填“正向进行”“逆向进行”或“处于平衡状态”)(已知：900 K时反应的平衡常数为1.2)。  正向进行 n(CO)=0.1 mol时，CH4、H2O、H2的浓度依次为0.1 mol·L-1、0.9 mol·L-1、0.3 mol·L-1，Q==0.03<1.2=K，反应正向进行。 应用体验 (2)若保持900 K，达到平衡时再往容器内充入0.1 mol He，此时v正___v逆(填“>”“<”或“=”)。  = 反应容器容积不变，达到平衡时再充入0.1 mol He，He不参与反应，也不会改变反应物和生成物的浓度，K与Q仍然相等，平衡状态不变。 应用体验 3.在淀粉碘化钾溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I-(aq)　　(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示。 T/℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 (1)上述反应的平衡常数表达式为　　　　　　　。  (2)反应(aq)　　I2(aq)+I-(aq)的ΔH　　(填“>”“<”或“=”)0。  K= > 应用体验 温度升高，K减小，反应I2(aq)+I-(aq)　　(aq)是放热反应，其逆反应为吸热反应。 返回 < 三 > 平衡常数与平衡转化率的计算 (一)利用化学方程式的关系计算平衡常数 例1　(1)已知在600 ℃时，写出以下三个反应的平衡常数表达式 反应①：CO(g)+CuO(s)　　CO2(g)+Cu(s)　K1=　　　　；  反应②：H2(g)+CuO(s)　　Cu(s)+H2O(g)　K2=　　　　；  反应③：CO(g)+H2O(g)　　CO2(g)+H2(g)　K3=　　　   (2)反应④2CO(g)+2CuO(s)　　2CO2(g)+2Cu(s)的平衡常数K4与K1的关系是　　　　。  (3)反应③的K3与K1、K2的关系是　　　　。  　 　 　 K4= K3= 例2　甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示： 化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ①2H2(g)+CO(g)　　CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②H2(g)+CO2(g)　　H2O(g)+CO(g) K2 1.0 2.50 ③3H2(g)+CO2(g)　　CH3OH(g)+ H2O(g) K3     (1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=________(用K1、K2表示)。  化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ①2H2(g)+CO(g)　　CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②H2(g)+CO2(g)　　H2O(g)+CO(g) K2 1.0 2.50 ③3H2(g)+CO2(g)　　CH3OH(g)+ H2O(g) K3     K1·K2 K1=，K2=，K3==K1·K2。 (2)反应③的ΔH　　　(填“>”或“<”)0。  化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ①2H2(g)+CO(g)　　CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②H2(g)+CO2(g)　　H2O(g)+CO(g) K2 1.0 2.50 ③3H2(g)+CO2(g)　　CH3OH(g)+ H2O(g) K3     < 根据K3=K1·K2，500 ℃、800 ℃时，反应③的平衡常数分别为2.5、0.375；升温，K3减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以ΔH<0。 (3)500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正　　(填“>”“=”或“<”)v逆。  化学反应 平衡常数 温度/℃ 500 800 ①2H2(g)+CO(g)　　CH3OH(g) K1 2.5 0.15 ②H2(g)+CO2(g)　　H2O(g)+CO(g) K2 1.0 2.50 ③3H2(g)+CO2(g)　　CH3OH(g)+ H2O(g) K3     > 500 ℃时，K3=2.5，Q==≈0.88<K3，故反应正向进行，v正>v逆。 (1)K与化学计量数等倍扩大或缩小成幂指数关系。 (2)对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。 (3)若两反应的平衡常数分别为K1、K2，则： 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=(或)。 归纳总结 (二)平衡常数与平衡转化率的相关计算 1.计算模型——“三段式”法 与前面化学反应速率的“三段式”法基本相同，有关平衡常数计算的关键是找到达平衡状态时的转化量和平衡量。 2.平衡转化率 如可逆反应：mA(g)+nB(g)　　pC(g)+qD(g)，反应物A的平衡转化率： α(A)=×100%= ×100%。 例3　一定温度下，将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)通入体积为1.0 L的密闭反应器，发生反应：2SO2(g)+O2(g)　　SO3(g)，达到平衡后，测得SO3的平衡浓度为0.044 mol·L-1。 (1)计算SO2和O2的平衡转化率。 答案　第一步，列“三段式” 　　　　　　　　　　　2SO2(g)+O2(g)　　SO3(g) 初始/(mol·L-1)　　　　　0.050　　0.030　　0 转化/(mol·L-1)　　　　　0.044　　0.022　　0.044 平衡/(mol·L-1)　　　　　0.006　　0.008　　0.044 第二步，根据转化量，计算转化率 α(SO2)=×100%=88% α(O2)=×100%≈73% (2)计算该温度下的平衡常数K。 答案　第三步，根据平衡浓度，计算平衡常数 K==≈6.7×103 例4　某温度下，H2(g)+I2(g)　　I(g)的平衡常数K=0.25，若在此温度下，在10 L的密闭容器中充入0.2 mol HI气体，达到平衡时，HI的分解率为　　　　。  80% 第一步，计算2HI(g)　　H2(g)+I2(g)的平衡常数K=4。 第二步，设未知量，列“三段式” 设生成的H2的浓度为x mol·L-1， 　　　　　　　　2HI(g)　　H2(g)+I2(g) 起始/(mol·L-1) 0.02　　　0　　0 转化/(mol·L-1) 　2x　　　 x　　 x 平衡/(mol·L-1) 0.02-2x　　 x　　 x 第三步，代入平衡常数表达式，计算未知量K==4，x=0.008， α(HI)=×100%=80%。 返回 课时对点练 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A C C D C C C B 题号 9 10 　11 答案 C C 　B 12. 4.5　23.1%　0.13 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13. (1)　(2)110　15 14. (1)ac　(2)ab　(3)①0.1　②80%　③25% 题组一　化学平衡常数及其意义 1.(2024·浙江台州八校联盟期中联考)下列关于化学平衡常数的叙述正确的是 A.当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应达到化学平衡状态 B.平衡常数的大小与物质起始浓度有关 C.K值越大，反应物的平衡转化率越小 D.温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为相反数 √ 对点训练 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，该反应的正反应速率等于逆反应速率，反应达到化学平衡状态，A正确； 对于一个确定的反应，平衡常数只与温度有关，与物质起始浓度无关，B错误； 通常，K值越大，反应进行的程度越大，反应物的平衡转化率越大，C错误； 对于给定的化学反应，温度一定时，正反应与逆反应的平衡常数互为倒数，D错误。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2.反应C(s)+H2O(g)　　CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)表达式正确的是 A.K= B.K= C.K= D.K= √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.反应NO2(g)+SO2(g)　　SO3(g)+NO(g)达到平衡后，保持温度不变，再通入O2，重新达到平衡，则新平衡与旧平衡相比，的值 A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 =，K只与温度有关，温度不变，则K不变，故选C。 4.下列有关化学平衡常数的描述正确的是 A.化学平衡常数的大小取决于化学反应本身，与其他外界条件无关 B.相同温度下，反应A(g)+B(g)　　C(g)与反应C(g)　　A(g)+B(g)的化学 平衡常数相同 C.化学平衡常数越大，化学反应速率也越大，反应进行得越完全 D.反应A(g)+B(g)　　2C(g)的平衡常数表达式为K= √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 化学平衡常数的大小取决于化学反应本身，并且只与温度有关，A项错误； 同一反应的正、逆反应的平衡常数互为倒数，B项错误； 化学平衡常数越大，反应进行得越完全，但化学平衡常数与化学反应速率没有必然联系，C项错误。 题组二　K与化学方程式的关系 5.一定条件下，某可逆反应的平衡常数表达式K=，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)+R(g)　　M(g)+N(g) D.M(g)+N(g)　　Q(g)+R(g) √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 一定条件下，该可逆反应的平衡常数表达式为K==，M、N为生成物，Q、R为反应物，则化学方程式为Q(g)+R(g)　　M(g) +N(g)。 6.(2025·宁波高二期末)反应SO2(g)+O2(g)　　SO3(g)的平衡常数为K1，反应NO(g)+O2(g)　　NO2(g)的平衡常数为K2，则反应SO2(g)+NO2(g) 　　SO3(g)+NO(g)的平衡常数为 A.K1+K2 B.K2-K1 C. D.K1×K2 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 反应①的平衡常数K1=，反应②的平衡常数为K2=， 反应SO2(g)+NO2(g)　　SO3(g)+NO(g)的平衡常数K==。 题组三　平衡常数与平衡转化率的计算 7.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% √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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%。 8.(2024·宁波镇海中学高二检测)一定温度下，在一个容积为1 L的密闭容器中，充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，发生反应：H2(g)+I2(g)　　2HI(g)，经充分反应达到平衡后，生成的HI(g)占气体体积的50%；该温度下，在另一个容积为2 L的密闭容器中充入1 mol HI(g)发生反应：HI(g)　 H2(g) +I2(g)。则下列判断正确的是 A.前一反应的平衡常数为1 B.后一反应的平衡常数为0.5 C.后一反应达到平衡时，H2(g)的浓度为0.25 mol·L-1 D.后一反应达到平衡时，HI(g)的浓度为0.5 mol·L-1 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 该反应前后气体的分子数不变，前一反应在1 L的密闭容器中，充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，生成的HI(g)占气体体积的50%，生成n(HI)=(1+1)mol　×50%=1 mol，根据三段式分析： 　　　　　　　　H2(g)+I2(g)　　2HI(g) c始/(mol·L-1)　　　1　　 1　　　 0 Δc/(mol·L-1)　　　0.5　 0.5　　　1 c平/(mol·L-1)　　　0.5　 0.5　　　1 则平衡常数K1===4，温度相同，平衡常数相同，后一反应的平衡常数K2=　==0.5，A错误，B正确； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 设后一反应达平衡时c(H2)=x mol·L-1，根据三段式分析： 　　　　　　　　HI(g)　　H2(g)+I2(g) c始/(mol·L-1)　　　0.5　　　 0　　　0 Δc/(mol·L-1)　　　2x　　　　 x　　　x c平/(mol·L-1)　　 0.5-2x　　　x　　　x 则K2==0.5，解得x=0.125，故平衡时c(HI)=0.25 mol·L-1，C、D错误。 9.(2024·嘉兴清华附中综合素养测试)温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)　　PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 下列说法正确的是 A.反应在前50 s的平均速率v(PCl3)=0.003 2 mol·L-1·s-1 B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)=0.11 mol·L-1，则反应的　 　ΔH<0 C.相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2， 　反应达到平衡前v正>v逆 D.相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2，达到平衡时， 　PCl3的转化率小于80% 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)==0.001 6 mol·L-1·s-1，A项错误； 由表格数据可知，250 s达到平衡，c(PCl3)==0.1 mol·L-1，则升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11 mol·L-1，可知升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，反应的ΔH>0，B项错误； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 　　　　　　　　PCl5(g)　　PCl3(g)+Cl2(g) 开始/(mol·L-1)　　0.5　　　　0　　　　0 转化/(mol·L-1)　　0.1　　　　0.1　　　　0.1 平衡/(mol·L-1)　　0.4　　　　0.1　　　　0.1 则温度为T时，反应的平衡常数K===0.025，相同温度下，起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2，Q===0.02<K，反应正向进行，则达到平衡前v正>v逆，C项正确； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2等效为起始加入2.0 mol PCl5，与原平衡相比，相当于增大压强，平衡向逆反应方向移动，平衡时PCl5的转化率较原平衡低，故平衡时PCl3的物质的量小于0.4 mol，参加反应的PCl3的物质的量大于1.6 mol，故达到平衡时，PCl3的转化率高于×100%=80%，D项错误。 10.一定温度下，向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和 0.2 mol O2，发生反应：2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g)　ΔH=-196 kJ·mol-1。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的，下列说法错误的是 A.当容器内气体的压强不变时说明该反应达到化学平衡状态 B.SO2的转化率为90% C.达到平衡时反应放出的热量为196 kJ D.此温度下该反应的平衡常数K=20 250 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 该反应是一个恒容条件下的化学反应，反应前后气体物质的量不相等，故压强不变，说明气体总物质的量不变，反应达到了化学平衡状态，A项正确； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 设反应的SO2的物质的量为2x mol，列三段式： 　　　　　　2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g) 起始/mol　　　0.4　　0.2　　　　0 转化/mol　　　2x　　 x　　　　 2x 平衡/mol　　0.4-2x　 0.2-x　　　 2x 则=，解得x=0.18，所以SO2的转化率为× 100%=90%，B项正确； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 参与反应的SO2为0.36 mol，根据热化学方程式可求得放出的热量为35.28 kJ，C项错误； 此温度下，该反应的平衡常数K==20 250，D项正确。 11.(2025·湖州期末)用(NH4)2CO3捕碳的反应：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)　　2NH4HCO3(aq)。为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图如图。下列说法不正确的是 A.c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为 　v逆(c)<v正(d) B.b、c、d三点的平衡常数Kb、Kc、Kd从大到小的顺序 　为Kc>Kd>Kb C.T1~T3温度区间，容器内CO2气体浓度减小的原因是温度升高反应速率增大 D.T4~T5温度区间，容器内CO2气体浓度增大的原因是温度升高平衡逆向移动 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A项，温度越高，反应速率越快，d点温度高，则v逆(c)<v正(d)，正确； B项，根据图像可知，温度为T3时反应达平衡，此后温度升高，c(CO2)增大，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，则Kb>Kc>Kd，错误； C项，T1~T3区间，化学反应未达到平衡，温度升高反应速率增大，CO2浓度减小，正确； D项，T4~T5区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，不利于CO2的捕获，CO2浓度增大，正确。 12.工业上可利用废气中的CO2合成CH3OH，发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-49 kJ·mol-1。 在1 L恒容密闭容器中充入CO2和H2，所得实验数据如下表： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 实验 编号 温度 /℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(CO2) n(H2) n(CH3OH) ① 150 0.23 0.19 0.03 ② 200 0.10 0.26 0.02 ③ 200 0.17 a 0.01 64 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 实验 编号 温度 /℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(CO2) n(H2) n(CH3OH) ① 150 0.23 0.19 0.03 ② 200 0.10 0.26 0.02 ③ 200 0.17 a 0.01 实验①的平衡常数K=　　　。实验②达到平衡时H2的转化率为　　　 。实验③中a=　　　。  4.5 23.1% 0.13 由实验①中的数据列三段式： 　　　　 　　　　CO2(g)+3H2(g)　　CH3OH(g)+H2O(g) 起始/(mol·L-1)　　　0.23　0.19　　　　 0　　　　0 转化/(mol·L-1)　　　0.03　0.09　　　　0.03　　　0.03 平衡/(mol·L-1)　　　0.2 0.1　　　　 0.03　　　0.03 实验①的平衡常数K==4.5。实验②达到平衡时H2的转化率为×100%≈23.1%。实验②和实验③的温度相同，平衡常数相同，则=，解得a=0.13。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13.(1)甲醇催化加CO可以制取甲酸甲酯。在容积恒为2 L的密闭容器中充入2 mol CH3OH(g)和2 mol CO(g)，在一定温度下发生反应：CH3OH(g)+ CO(g)　　HCOOCH3(g)，测得容器内的压强随时间的变化如表所示。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 t/min 0 2 4 6 8 10 12 14 p/kPa p0 — 0.8p0 — — 0.7p0 0.7p0 0.7p0 在此条件下，该反应的平衡常数Kp=　　　kPa-1(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。  　 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 设平衡时CH3OH反应了x mol，列出三段式： 　　　　　　　CH3OH(g)+CO(g)　　HCOOCH3(g) 起始/mol　　　　2　　　　2　　　　　　0 转化/mol　　　　x　　　　x　　　　　　 x 平衡/mol　　　　2-x　　　2-x　　　　　 x 反应后总物质的量为(4-x)mol，T、V一定时，n和p成正比，所以= ，解得x=1.2， 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 则反应后总物质的量为2.8 mol，CH3OH、CO的物质的量分数相同，为 ==，HCOOCH3的物质的量分数为==，则Kp= = kPa-1= kPa-1。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入等物质的量的C2H6和H2，初始压强为100 kPa，发生反应：C2H6(g)　　C2H4(g)+H2(g)　ΔH>0，乙烷的平衡转化率为20%。平衡时体系的压强为　　 kPa，该反应的平衡常数Kp= 　　kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 110 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 假设C2H6、H2起始物质的量均为1 mol，乙烷的平衡转化率为20%，列出三段式： 　　　　　　　　C2H6(g)　　C2H4(g)+H2(g)　　n总 起始/mol　　　　　1　　　　　0　　　1　　　2 转化/mol　　　　　0.2　　　　0.2　　0.2 平衡/mol　　　　　0.8　　　　0.2　　1.2　　 2.2 设平衡时总压强为x，根据T、V一定时，压强之比等于物质的量之比得到 =，解得x=110 kPa，即平衡时体系的总压强为110 kPa，该反应的平衡常数Kp==15 kPa。 14.(2025·浙江慈溪期中联考)利用反应2NO(g)+2CO(g)　　N2(g)+2CO2(g)可实现汽车尾气的无害化处理。 (1)下列措施能加快反应速率的是　　(填字母，下同)。  a.恒温恒容下，充入CO(g) b.恒温恒容下，充入He(g)增大压强 c.升高温度 d.将CO2(g)从体系中分离出来 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ac 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 恒温恒容下，充入CO(g)，增大反应物浓度，能加快反应速率，a项正确； 恒温恒容下，充入He(g)，虽然压强增大，但是参与反应的物质浓度没有变化，因此反应速率不变，b项错误； 升高温度能加快反应速率，c项正确； 将CO2(g)从体系中分离出来，减小了生成物浓度，反应速率减慢，d项错误。 (2)在恒温恒压容器中，下列可说明反应达到平衡状态的是　　。  a.CO的浓度不再改变 b.气体密度保持不变 c.NO、CO、CO2、N2的浓度之比为2∶2∶2∶1 d.v(CO)=2v(N2) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ab 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 在恒温恒压容器中，CO的浓度不再改变，符合化学平衡的基本特征，a项正确； 根据ρ=，该反应全是气体的反应，故气体质量守恒，当恒温恒压时气体密度保持不变，说明反应已达到平衡状态，b项正确； NO、CO、CO2、N2的浓度之比为2∶2∶2∶1的状态不一定是平衡状态，与反应物的起始量和转化率有关，c项错误； v(CO)=2v(N2)，比例正确，但没有指明正向、逆向，d项错误。 (3)一定温度下，在容积为2 L的恒容密闭容器中加入物质的量均为1 mol的NO(g)和CO(g)，测得容器内压强(p)随时间(t)的变化如图所示。 ①0~2 min内，v(NO)=　　　mol·L-1·min-1。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0.1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 设转化的n(NO)=2x mol，利用三段式法可知： 　　　　　2NO(g)+2CO(g)　　N2(g)+2CO2(g) n初始/mol　　1　　　1　　　　　0　　0 Δn/mol　　 2x　　 2x　　　　 x　　2x n末/mol　　 1-2x　　1-2x　　　 x　　2x 2 min末，容器的压强变为初始时的0.9倍，即气体的物质的量变为初始时的0.9倍，则=，解得x=0.2，因此v(NO)==0.1 mol· L-1·min-1。 ②CO的平衡转化率为　　　。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 80% 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 利用三段式法可知： 　　　　　2NO(g)+2CO(g)　　N2(g)+2CO2(g) n初始/mol　　1　　　1　　　　　0　　0 Δn/mol　　 2y　　 2y　　　　 y　　2y n平衡/mol　 1-2y　 1-2y　　　　 y　　2y 平衡时，容器的压强变为初始时的0.8倍，即气体的物质的量变为初始时的0.8倍，则=，解得y=0.4，到达平衡消耗0.8 mol CO，该条件下，CO的平衡转化率为×100%=80%。 ③平衡时，N2的体积分数为　　　。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 25% 平衡时，N2的体积分数为×100%=25%。 返回 本课结束 第 二 章 　 第 二 节 $