2.2 化学平衡 第1课时（导学案）化学人教版选择性必修1

该高中化学导学案聚焦化学平衡状态与化学平衡常数，通过工业合成氨实例导入，从反应不能进行到底的生产问题出发，引导学生分析平衡建立过程，搭建从实际到理论的学习支架，连接化学反应速率与平衡特征的知识脉络。 以任务驱动课堂探究，设计绘制浓度变化图、分组讨论等活动，结合图像与实例培养科学思维，通过三段式计算和变式题强化化学观念，助力学生理解反应限度，提升定量分析能力与科学探究素养，习题覆盖不同情境，兼顾基础与应用。

2.2 化学反应速率 第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数 1.结合工业合成氨的反应实例，分析化学平衡状态的建立过程，理解化学平衡的动态平衡特征， 掌握化学平衡状态的判断依据，能正确计算反应物的转化率。 2.明确浓度商和化学平衡常数的定义，能根据反应特点正确书写可逆反应的平衡常数表达 式，理解化学平衡常数仅与温度有关的影响规律，以及其表征反应限度的意义。 3.掌握平衡常数与反应方程式书写的对应关系，能运用“三段式”法完成平衡常数、平衡浓度、反应物转化率的相关定量计算。 重点：1.化学平衡状态的建立过程与判断依据； 2.化学平衡常数的含义、表达式书写及相关计算。 难点：1.化学平衡常数的含义理解； 2.不同方程式书写方式下平衡常数的关系应用； 3.“三段式”法的定量计算。 1.化学平衡状态 （1）概念：化学平衡状态指的是在一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率 ，反应混合物中各组分的浓度 的状态。 （2）化学平衡状态的建立 ①可借助速率—时间图像来理解化学平衡状态的建立与化学反应速率之间的关系。 以可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)为例，若开始时只有反应物没有生成物，此时A和B的浓度最大，因此v（正）最大和 v（逆）为0。随着反应的进行，反应物不断减小而生成物不断增大，则v（正）逐渐减小而v（逆）逐渐增大。当反应进行到某一时刻时， ，即达到了化学平衡状态。如下图所示： ②可借助浓度——时间图像来理解化学平衡的建立与反应过程中物质浓度间的关系，如下图所示： 2．化学平衡常数 (1)含义 在一定______下，当一个可逆反应达到______时，生成物______与反应物______的比值是一个常数，简称______，用符号______表示。 (2)表达式 对于一般的可逆反应平衡常数的表达式为：K=______。 (3)意义 K值越大，说明正反应进行的程度______，反应物的转化率______；反之就转化的越______，转化率就______。 K只受______的影响，与反应物或生成物的______无关。 3．化学平衡常数的应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)判断反应是否达到平衡或向何方向进行。对于化学反应的任意状态，浓度商：___________。 ，反应向___________反应方向进行； ，反应处于___________状态； ，反应向___________反应方向进行。 (3)判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为___________热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为___________热反应。 （一）课堂导入 【互动提问】同学们，咱们都知道“民以食为天”，我国用仅占全球7%的耕地养活了近五分之一的人口，这项举世瞩目的成就背后，离不开一种关键化工产品的支撑——氮肥。大家思考下：空气中约78%的成分都是氮气，但绝大多数植物没法直接吸收游离态的N2，人类是怎么把空气里的N2转化为能被植物吸收的含氮化合物的呢？（留1-2分钟让学生发言，引导学生说出合成氨工艺） 【引入合成氨生产实例】大家说得非常对，工业合成氨是人工固氮的核心途径，反应原理是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g）。但在实际生产中工程师发现：即便控制最合适的温度、压强和催化剂，将1mol N2和3mol H2通入密闭反应容器，最终也得不到2mol NH3，反应进行到一定程度后，体系中N2、H2、NH3的浓度就不再变化了，未反应的原料还要循环进入反应器继续反应。 【提出问题引入新课】那为什么这个反应不能进行到底？反应进行到“浓度不再变化”的时候是什么状态？我们又该用什么物理量定量衡量一个可逆反应的进行限度，来指导工业生产提升原料利用率呢？今天我们就一起来学习两个核心知识点：化学平衡状态和化学平衡常数。 （二）化学平衡状态 任务一 思考：工业合成氨可逆反应化学平衡状态的建立过程 任务二 根据表格绘制合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图 【教师提问】在密闭容器中充入1 mol N2、3 mol H2发生反应 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g）。请从反应速率、物质浓度两个角度分析反应的过程： 1.反应刚开始时，反应物、生成物浓度如何？正、逆反应速率如何？ 2.反应进行过程中，反应物、生成物浓度如何变化？正、逆反应速率如何变化？ 3.反应一段时间后，若外界条件不变，浓度和速率会出现什么特征？ 【学生思考】学生分组讨论后回答： 【讲解】结合图像、图像对学生的回答进行评价补充： 知识总结 一、化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立 ①可借助速率—时间图像来理解化学平衡状态的建立与化学反应速率之间的关系。 如下图所示： ②可借助浓度——时间图像来理解化学平衡的建立与反应过程中物质浓度间的关系，如下图所示： 2.化学平衡状态 【例1】在一定条件下，使SO2和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确（ ） A. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零 B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变 C. 随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D. 反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 【引入】我们已经知道了平衡状态的特征，那如何判断一个可逆反应是否达到平衡？如何定量衡量反应物的转化程度？ 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 c(N2) 1 0.9 0.8 0.75 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 c(H2) 3 2.7 2.4 2.25 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 c(NH3) 0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 【例2】某密闭容器中发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g） 1. 此条件下进行到什么时候达到了化学平衡状态？ 2. 如何判断此时的达到了化学平衡状态？ 3. 计算平衡时N2的转化率？ 【讲解】补充化学平衡状态的判断依据： 1.本质依据： 2.特征依据： 3.转化率是衡量反应物转化程度的常用定量指标， （三）化学平衡常数 任务三 思考：化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢？ 【教师提问】在457.6℃时，反应体系各物质的浓度如下表所示： H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 1.对于一般的可逆反应：mA(g) + nB(g) ⇌  pC(g) + qD(g)，任意时刻的浓度商和平衡状态的平衡常数的表达式分别是什么？二者的区别是什么？ 2.书写平衡常数表达式时有哪些注意事项？ 【学生思考】分组讨论后回答：457.6 ℃时反应体系H2(g)＋I2(g)2HI(g)中各物质的浓度数据，可以发现以下规律： （1）无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时， （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， （3）任意时刻浓度商 知识总结 二、化学平衡常数 1.化学平衡常数 （1）浓度商的定义 ⑵化学平衡常数K ①条件： ②叙述： ③符号： ④单位： ⑶主要事项 【教师提问】1.平衡常数与反应物起始浓度、压强、催化剂是否有关？只和什么因素有关？ 2.的大小代表什么含义？ 3.同一反应，若反应方向改变、化学计量数成倍数变化，会怎么变化？ 【学生思考】 【讲解】补充： 知识总结 二、化学平衡常数 2.影响化学平衡常数的因素 ①内因： ②外因： 3.化学平衡常数的意义 【例3】写出下列可逆反应的K的表达式 Fe3O4(s) + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) Cr2O72-(aq) +H2O(l） 2CrO42- (aq) +2H+ (aq) 任务四 写出下列反应的平衡常数表达式，思考K1 和K2、K3是什么关系？ N2+3H2 2NH3 2NH3 N2+3H2 1/2N2+3/2H2 NH3 知识总结 二、化学平衡常数 4.平衡常数的表达式与方程式的书写有关 任务五 请尝试用平衡常数的计算 【教师提问】三段式计算的步骤是什么？ 知识总结 二、化学平衡常数 5.化学平衡常数的计算——三段式 可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 （1）模式 【例4】在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（H2）=0.0080mol/L 。 （1）求反应的平衡常数。 （2）在上述温度下，该容器中通入H2和I2蒸气各0.20mol,试求达到化学平衡时各物质的浓度。 【题5】在容积不变的密闭容器中，将2.0 mol CO与10 mol H2O 混合加热到830 ℃，达到下列平衡：CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g) 此时该反应的K 为 1.0。求达到平衡时CO 转化为CO2的转化率。 【变式1】在25℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是 物质 X Y Z 初始浓度 1 2 0 平衡浓度 0.5 0.5 1 A．反应可表示为 B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 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 2.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 3．已知下列反应的平衡常数： ①SO2(g) + O2(g) SO3(g) K1 ； ②NO(g) + O2(g) NO2(g) 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 4.在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下： ①2NO(g)⇌N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030 ②2H2(g)＋O2(g)⇌2H2O(g)　K2＝2×1081 ③2CO2(g)⇌2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92 以下说法正确的是(　　) 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)的平衡常数的数值约为5×10－80 C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．以上说法都不正确 5.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%,则在该温度下: (1)此反应的平衡常数为　　　　　　。  (2)在上述温度下,若SO2(g)的初始浓度增大到3 mol·L-1,NO2(g)的初始浓度仍为2 mol·L-1,达到化学平衡状态时,计算下列各物质的浓度及SO2和NO2的平衡转化率。 ①c(SO3) =　　　mol·L-1,c(SO2)=　　　mol·L-1。  ②SO2转化率为　　　,NO2转化率为　　　。  一.化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立 ①可借助速率—时间图像来理解化学平衡状态的建立与化学反应速率之间的关系。 以可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g）为例，若开始时只有反应物没有生成物，此时c(N2) 、c(H2)最大，因此v（正）最大和 v（逆）为0。随着反应的进行，反应物不断减小而生成物不断增大，则v（正）逐渐减小而v（逆）逐渐增大。当反应进行到某一时刻时， v（正）= v（逆） ，即达到了化学平衡状态。如下图所示： ②可借助浓度——时间图像来理解化学平衡的建立与反应过程中物质浓度间的关系，如下图所示： 2.化学平衡状态 在一定条件下，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 二、化学平衡常数 1.化学平衡常数 （1）浓度商的定义 对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝。 ⑵化学平衡常数K 对于一般的可逆反应：mA(g) + nB(g) ⇌  pC(g) + qD(g) 平衡常数的表达式为K＝ 。 ①条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时 ②叙述：生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 ③符号：K ④单位：（mol·L－1）（p+q）－（m+n） （一般不写） ⑶主要事项 ①平衡常数必须指明温度，反应必须达到平衡状态 ②在进行K值的计算时，纯固体、纯液体不作考虑，表达式中不需表达 ③H2O： 液态时，不能代入平衡常数表达式；气态时，需要代入平衡常数表达式 2.影响化学平衡常数的因素 ①内因：反应中物质的性质 ②外因：对于同一可逆反应，化学平衡常数只与温度有关,与反应的起始浓度大小无关 3.化学平衡常数的意义 ①化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下只受温度影响。当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。 ②K值越大，反应进行得越完全，反应物平衡转化率越高；K值越小，反应进行越不完全，反应物平衡转化率越低。 ③一般：K ＞105，认为正反应进行得较完全 ;K ＜10-5 认为 正反应很难进行（逆反应较完全） ;10-5 ≤K ≤ 105 认为是可逆反应。 4.平衡常数的表达式与方程式的书写有关 ①若反应方向改变,则平衡常数改变。 K逆＝1/K正 ②若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小n倍,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。 ③多个反应合并的平衡常数之间的关系:若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数 等于分步平衡常数之乘积(商)。 方程①+ ②= ③ 则有K3=K1 *K2 方程③ — ②= ①则有K1= K3/K2  5.化学平衡常数的计算——三段式 可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 （1）模式 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 平衡常数的表达式为K＝ 。 考点01 化学平衡状态 1.煤的气化可获得清洁燃料，是实现煤的综合利用的一种重要途径，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g)。关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是 A．H2O完全转化为CO和H2 B．H2的浓度保持不变 C．正、逆反应速率相等且均为零 D．H2O、CO的物质的量之比为1∶1 2.在恒温，体积为2L的密闭容器中加入1molCO2和3molH2，发生如下的反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)  △H<0.能判断反应已经达到平衡状态的是 A．容器中CO、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1：3：1：1 B．容器内混合气体密度保持不变 C．v正(H2)=3v逆(H2O) D．CH3OH(g)和H2O(g)体积分数之比保持不变 3.在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是(　　) A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 4．一定条件下，向密闭容器中充入1 mol NO和1 mol CO进行反应：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是(　　) A．d点 B．b点 C．c点 D．a点 5．在一定温度下，某反应⇌体系中，随反应时间的变化如下表： 该反应处于平衡状态的时间区域为 A． B． C． D． 考点02 化学平衡常数 6．将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2＋O22SO3，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为(　　) A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2 7.某可逆反应aA＋bBcC在某温度下的平衡常数为K(K≠1)，反应热为ΔH。保持温度不变，将方程式的书写做如下改变，则ΔH和K数值的相应变化为(　　) A．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K值均扩大了1倍 B．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值扩大了1倍，K值保持不变 C．写成cCaA＋bB，ΔH值、K值变为原来的相反数 D．写成cCaA＋bB，ΔH值变为原来的相反数，K值变为原来的倒数 8.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 9.已知：氧化制的主反应热化学方程式为：    K 该反应的历程分为如下两步： 反应①：(快反应)     反应②：(慢反应)     下列说法正确的是 A．当时，反应一定达到平衡 B．相比于提高，提高对主反应速率影响更小 C． D． 10.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＝________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 化学反应速率 第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数 1.结合工业合成氨的反应实例，分析化学平衡状态的建立过程，理解化学平衡的动态平衡特征， 掌握化学平衡状态的判断依据，能正确计算反应物的转化率。 2.明确浓度商和化学平衡常数的定义，能根据反应特点正确书写可逆反应的平衡常数表达 式，理解化学平衡常数仅与温度有关的影响规律，以及其表征反应限度的意义。 3.掌握平衡常数与反应方程式书写的对应关系，能运用“三段式”法完成平衡常数、平衡浓度、反应物转化率的相关定量计算。 重点：1.化学平衡状态的建立过程与判断依据； 2.化学平衡常数的含义、表达式书写及相关计算。 难点：1.化学平衡常数的含义理解； 2.不同方程式书写方式下平衡常数的关系应用； 3.“三段式”法的定量计算。 1.化学平衡状态 （1）概念：化学平衡状态指的是在一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。 （2）化学平衡状态的建立 ①可借助速率—时间图像来理解化学平衡状态的建立与化学反应速率之间的关系。 以可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)为例，若开始时只有反应物没有生成物，此时A和B的浓度最大，因此v（正）最大和 v（逆）为0。随着反应的进行，反应物不断减小而生成物不断增大，则v（正）逐渐减小而v（逆）逐渐增大。当反应进行到某一时刻时， v（正）= v（逆） ，即达到了化学平衡状态。如下图所示： ②可借助浓度——时间图像来理解化学平衡的建立与反应过程中物质浓度间的关系，如下图所示： 2．化学平衡常数 (1)含义 在一定______下，当一个可逆反应达到______时，生成物______与反应物______的比值是一个常数，简称______，用符号______表示。 (2)表达式 对于一般的可逆反应平衡常数的表达式为：K=______。 (3)意义 K值越大，说明正反应进行的程度______，反应物的转化率______；反之就转化的越______，转化率就______。 K只受______的影响，与反应物或生成物的______无关。 【答案】(1) 温度 化学平衡 浓度幂之积 浓度幂之积 平衡常数 K (2) (3) 越大 越大 不完全 越小 温度 浓度 【详解】（1）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，简称平衡常数，用符号K表示。 （2）衡常数的表达式为：K=。 （3）K值越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的转化率越高；反之就转化的越小，转化率就越低；K只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度无关。 3．化学平衡常数的应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)判断反应是否达到平衡或向何方向进行。对于化学反应的任意状态，浓度商：___________。 ，反应向___________反应方向进行； ，反应处于___________状态； ，反应向___________反应方向进行。 (3)判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为___________热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为___________热反应。 【答案】 正 平衡 逆 吸 放 【详解】浓度商的形式与平衡常数一致，为任意状态下，生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值，则。 说明当前生成物浓度低于平衡浓度，反应向正反应方向进行；时各组分浓度不再变化，反应达到化学平衡状态；说明当前生成物浓度高于平衡浓度，反应向逆反应方向进行。 升高温度平衡向吸热方向移动，若升温增大，说明平衡正向移动，因此正反应为吸热反应；若升温减小，说明平衡逆向移动，因此正反应为放热反应。 （一）课堂导入 【互动提问】同学们，咱们都知道“民以食为天”，我国用仅占全球7%的耕地养活了近五分之一的人口，这项举世瞩目的成就背后，离不开一种关键化工产品的支撑——氮肥。大家思考下：空气中约78%的成分都是氮气，但绝大多数植物没法直接吸收游离态的N2，人类是怎么把空气里的N2转化为能被植物吸收的含氮化合物的呢？（留1-2分钟让学生发言，引导学生说出合成氨工艺） 【引入合成氨生产实例】大家说得非常对，工业合成氨是人工固氮的核心途径，反应原理是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g）。但在实际生产中工程师发现：即便控制最合适的温度、压强和催化剂，将1mol N2和3mol H2通入密闭反应容器，最终也得不到2mol NH3，反应进行到一定程度后，体系中N2、H2、NH3的浓度就不再变化了，未反应的原料还要循环进入反应器继续反应。 【提出问题引入新课】那为什么这个反应不能进行到底？反应进行到“浓度不再变化”的时候是什么状态？我们又该用什么物理量定量衡量一个可逆反应的进行限度，来指导工业生产提升原料利用率呢？今天我们就一起来学习两个核心知识点：化学平衡状态和化学平衡常数。 （二）化学平衡状态 任务一 思考：工业合成氨可逆反应化学平衡状态的建立过程 任务二 根据表格绘制合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图 【教师提问】在密闭容器中充入1 mol N2、3 mol H2发生反应 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g）。请从反应速率、物质浓度两个角度分析反应的过程： 1.反应刚开始时，反应物、生成物浓度如何？正、逆反应速率如何？ 2.反应进行过程中，反应物、生成物浓度如何变化？正、逆反应速率如何变化？ 3.反应一段时间后，若外界条件不变，浓度和速率会出现什么特征？ 【学生思考】学生分组讨论后回答： 1.初始时开始时c(N2) 、c(H2)大， c(NH3) =0，因此最大， 2.反应过程中反应物不断消耗，浓度减小，逐渐减小；生成物不断生成，浓度增大，逐渐增大，此时，反应正向进行 3.最终会出现，此时各物质的浓度不再发生变化。 【讲解】结合图像、图像对学生的回答进行评价补充： 当时，反应没有停止，只是单位时间内反应物消耗的量和生成的量相等，因此是动态平衡 此时体系中所有反应物和生成物的浓度保持恒定，反应达到了该条件下的限度，即化学平衡状态 知识总结 一、化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立 ①可借助速率—时间图像来理解化学平衡状态的建立与化学反应速率之间的关系。 以可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g）为例，若开始时只有反应物没有生成物，此时c(N2) 、c(H2)最大，因此v（正）最大和 v（逆）为0。随着反应的进行，反应物不断减小而生成物不断增大，则v（正）逐渐减小而v（逆）逐渐增大。当反应进行到某一时刻时， v（正）= v（逆） ，即达到了化学平衡状态。如下图所示： ②可借助浓度——时间图像来理解化学平衡的建立与反应过程中物质浓度间的关系，如下图所示： 2.化学平衡状态 在一定条件下，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 【例1】在一定条件下，使SO2和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确（ ） A. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零 B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变 C. 随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D. 反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 【答案】A 【解析】化学平衡是动态平衡，达到平衡时正逆反应速率相等且不为0，A错误。 【引入】我们已经知道了平衡状态的特征，那如何判断一个可逆反应是否达到平衡？如何定量衡量反应物的转化程度？ 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 c(N2) 1 0.9 0.8 0.75 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 c(H2) 3 2.7 2.4 2.25 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 c(NH3) 0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 【例2】某密闭容器中发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g） 1. 此条件下进行到什么时候达到了化学平衡状态？ 2. 如何判断此时的达到了化学平衡状态？ 3. 计算平衡时N2的转化率？ 【学生思考】计算后回答： 1.4min时达到平衡， 2.依据是4min后各物质的浓度不再发生变化，说明 3.转化率30% 【讲解】补充化学平衡状态的判断依据： 1.本质依据：（同种物质的消耗速率=生成速率，不同物质的速率比等于计量数比且方向相反） 2.特征依据：各物质的浓度、质量、体积分数等保持不变 3.转化率是衡量反应物转化程度的常用定量指标，公式为100% （三）化学平衡常数 任务三 思考：化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢？ 【教师提问】在457.6℃时，反应体系各物质的浓度如下表所示： H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 1.对于一般的可逆反应：mA(g) + nB(g) ⇌  pC(g) + qD(g)，任意时刻的浓度商和平衡状态的平衡常数的表达式分别是什么？二者的区别是什么？ 2.书写平衡常数表达式时有哪些注意事项？ 【学生思考】分组讨论后回答：457.6 ℃时反应体系H2(g)＋I2(g)2HI(g)中各物质的浓度数据，可以发现以下规律： （1）无论该反应从正向进行还是从逆向进行，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，的值也近似相等。 （3）任意时刻浓度商 ，式中浓度为任意时刻的浓度； 平衡时K＝ ，式中浓度为平衡浓度 （4）纯固体、纯液体的浓度视为常数，不需要写入表达式；水如果是液态不写入，气态要写入。 知识总结 二、化学平衡常数 1.化学平衡常数 （1）浓度商的定义 对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝。 ⑵化学平衡常数K 对于一般的可逆反应：mA(g) + nB(g) ⇌  pC(g) + qD(g) 平衡常数的表达式为K＝ 。 ①条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时 ②叙述：生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 ③符号：K ④单位：（mol·L－1）（p+q）－（m+n） （一般不写） ⑶主要事项 ①平衡常数必须指明温度，反应必须达到平衡状态 ②在进行K值的计算时，纯固体、纯液体不作考虑，表达式中不需表达 ③H2O： 液态时，不能代入平衡常数表达式；气态时，需要代入平衡常数表达式 【教师提问】1.平衡常数与反应物起始浓度、压强、催化剂是否有关？只和什么因素有关？ 2.的大小代表什么含义？ 3.同一反应，若反应方向改变、化学计量数成倍数变化，会怎么变化？ 【学生思考】 1.只和温度有关，和浓度、压强、催化剂都无关 2.越大，反应正向进行的程度越大，反应物转化率越高 3.反应逆向进行时，为正向反应的倒数；计量数扩大n倍，变为原来的次幂 【讲解】补充： 一般来说，认为正反应基本完全，认为正反应几乎不进行 若多个反应加和得到总反应，总反应的等于分步反应的乘积；若反应相减，总反应等于分步反应的商 知识总结 二、化学平衡常数 2.影响化学平衡常数的因素 ①内因：反应中物质的性质 ②外因：对于同一可逆反应，化学平衡常数只与温度有关,与反应的起始浓度大小无关 3.化学平衡常数的意义 ①化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下只受温度影响。当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。 ②K值越大，反应进行得越完全，反应物平衡转化率越高；K值越小，反应进行越不完全，反应物平衡转化率越低。 ③一般：K ＞105，认为正反应进行得较完全 ;K ＜10-5 认为 正反应很难进行（逆反应较完全） ;10-5 ≤K ≤ 105 认为是可逆反应。 【例3】写出下列可逆反应的K的表达式 Fe3O4(s) + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) Cr2O72-(aq) +H2O(l） 2CrO42- (aq) +2H+ (aq) 【答案】 任务四 写出下列反应的平衡常数表达式，思考K1 和K2、K3是什么关系？ N2+3H2 2NH3 2NH3 N2+3H2 1/2N2+3/2H2 NH3 【答案】 知识总结 二、化学平衡常数 4.平衡常数的表达式与方程式的书写有关 ①若反应方向改变,则平衡常数改变。 K逆＝1/K正 ②若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小n倍,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。 ③多个反应合并的平衡常数之间的关系:若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数 等于分步平衡常数之乘积(商)。 方程①+ ②= ③ 则有K3=K1 *K2 方程③ — ②= ①则有K1= K3/K2  任务五 请尝试用平衡常数的计算 【教师提问】三段式计算的步骤是什么？ 知识总结 二、化学平衡常数 5.化学平衡常数的计算——三段式 可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 （1）模式 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 平衡常数的表达式为K＝ 。 【例4】在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（H2）=0.0080mol/L 。 （1）求反应的平衡常数。 （2）在上述温度下，该容器中通入H2和I2蒸气各0.20mol,试求达到化学平衡时各物质的浓度。 【答案】：（1）该反应的平衡常数为0.25。 （2）达到化学平衡时各物质的浓度分别为：c(H2)=0.016 mol ·L-1，c(I2)=0.016 mol ·L-1，c(HI)=0 .008 0 mol ·L-1。 【解析】（1）依题意可知，平衡时c(H2)=0 .008 0 mol ·L-1，消耗c(H2)=0 .002 0 mol·L-1，生成c(HI)=0 .004 0 mol ·L-1。 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始浓度/(mol ·L-1) 0.010 0.010 0 变化浓度/(mol ·L-1) 0.002 0 0.002 0 0.004 0 平衡浓度/(mol ·L-1) 0.008 0 0.008 0 0.004 0 （2）依题意可知，起始时c(H2)=0 .020 mol ·L-1， c(I2)=0 .020 mol ·L-1。 设H2 的变化浓度为x mol ·L-1。则： H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始浓度/(mol ·L-1) 0.020 0.020 0 变化浓度/(mol ·L-1) x x 2x 平衡浓度/(mol ·L-1) 0.020-x 0.020-x 2x K 只随温度发生变化，因此： 解得：x＝0.004 0 平衡时：c(H2)=c(I2)=0.016 mol ·L-1，c(HI)=0.008 0 mol ·L-1 【题5】在容积不变的密闭容器中，将2.0 mol CO与10 mol H2O 混合加热到830 ℃，达到下列平衡：CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g) 此时该反应的K 为 1.0。求达到平衡时CO 转化为CO2的转化率。 【答案】：达到平衡时CO 转化为CO2 的转化率为83%。 【解析】设达到平衡时 CO 转化为 CO2 的物质的量为 x mol，容器的容积为y L。 CO(g)+H2O(g) ⇌ CO2(g)+H2(g) 起始浓度/(mol ·L-1) 变化浓度/(mol ·L-1) 平衡浓度/(mol ·L-1) CO 转化为CO2的转化率为： 【变式1】在25℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示，下列说法不正确的是 物质 X Y Z 初始浓度 1 2 0 平衡浓度 0.5 0.5 1 A．反应可表示为 B．Y的平衡转化率为75% C．反应前后气体总压强之比为3∶2 D．化学平衡常数为4 【答案】D 【解析】A．由题中表格可以得到从初始到平衡，X的浓度减小了0.5mol/L，Y的浓度减小了1.5mol/L，Z的浓度增加了1mol/L，所以反应的方程式为，A正确；B．Y的平衡转化率为，B正确；C．反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为，C正确；D．化学平衡常数为，D错误；故选D。 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 【答案】A 【解析】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。 2.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 【答案】A 【解析】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。 3．已知下列反应的平衡常数： ①SO2(g) + O2(g) SO3(g) K1 ； ②NO(g) + O2(g) NO2(g) 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】C 【解析】反应①的化学平衡常数，反应②的化学平衡常数，反应SO2(g) + NO2(g) SO3(g) + NO(g)的平衡常数为=，故选C。 4.在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下： ①2NO(g)⇌N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030 ②2H2(g)＋O2(g)⇌2H2O(g)　K2＝2×1081 ③2CO2(g)⇌2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92 以下说法正确的是(　　) 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)的平衡常数的数值约为5×10－80 C．该温度下，反应①、反应②的逆反应、反应③产生O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．以上说法都不正确 【答案】C 【解析】由化学平衡常数的定义可知K1＝，A项错误；该温度下，水分解反应的平衡常数为＝＝5×10－82，B项错误；该温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解产生O2的反应的化学平衡常数数值分别为1×1030、5×10－82、4×10－92，所以产生O2的倾向：NO＞H2O＞CO2，C项正确，D项错误。 5.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%,则在该温度下: (1)此反应的平衡常数为　　　　　　。  (2)在上述温度下,若SO2(g)的初始浓度增大到3 mol·L-1,NO2(g)的初始浓度仍为2 mol·L-1,达到化学平衡状态时,计算下列各物质的浓度及SO2和NO2的平衡转化率。 ①c(SO3) =　　　mol·L-1,c(SO2)=　　　mol·L-1。  ②SO2转化率为　　　,NO2转化率为　　　。  【答案】1 1.2 1.8 40% 60% 一.化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立 ①可借助速率—时间图像来理解化学平衡状态的建立与化学反应速率之间的关系。 以可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g）为例，若开始时只有反应物没有生成物，此时c(N2) 、c(H2)最大，因此v（正）最大和 v（逆）为0。随着反应的进行，反应物不断减小而生成物不断增大，则v（正）逐渐减小而v（逆）逐渐增大。当反应进行到某一时刻时， v（正）= v（逆） ，即达到了化学平衡状态。如下图所示： ②可借助浓度——时间图像来理解化学平衡的建立与反应过程中物质浓度间的关系，如下图所示： 2.化学平衡状态 在一定条件下，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 二、化学平衡常数 1.化学平衡常数 （1）浓度商的定义 对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝。 ⑵化学平衡常数K 对于一般的可逆反应：mA(g) + nB(g) ⇌  pC(g) + qD(g) 平衡常数的表达式为K＝ 。 ①条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时 ②叙述：生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 ③符号：K ④单位：（mol·L－1）（p+q）－（m+n） （一般不写） ⑶主要事项 ①平衡常数必须指明温度，反应必须达到平衡状态 ②在进行K值的计算时，纯固体、纯液体不作考虑，表达式中不需表达 ③H2O： 液态时，不能代入平衡常数表达式；气态时，需要代入平衡常数表达式 2.影响化学平衡常数的因素 ①内因：反应中物质的性质 ②外因：对于同一可逆反应，化学平衡常数只与温度有关,与反应的起始浓度大小无关 3.化学平衡常数的意义 ①化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下只受温度影响。当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。 ②K值越大，反应进行得越完全，反应物平衡转化率越高；K值越小，反应进行越不完全，反应物平衡转化率越低。 ③一般：K ＞105，认为正反应进行得较完全 ;K ＜10-5 认为 正反应很难进行（逆反应较完全） ;10-5 ≤K ≤ 105 认为是可逆反应。 4.平衡常数的表达式与方程式的书写有关 ①若反应方向改变,则平衡常数改变。 K逆＝1/K正 ②若化学方程式中各物质的化学计量数成比例扩大或缩小n倍,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。 ③多个反应合并的平衡常数之间的关系:若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数 等于分步平衡常数之乘积(商)。 方程①+ ②= ③ 则有K3=K1 *K2 方程③ — ②= ①则有K1= K3/K2  5.化学平衡常数的计算——三段式 可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 （1）模式 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 平衡常数的表达式为K＝ 。 考点01 化学平衡状态 1.煤的气化可获得清洁燃料，是实现煤的综合利用的一种重要途径，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等。一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g)。关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是 A．H2O完全转化为CO和H2 B．H2的浓度保持不变 C．正、逆反应速率相等且均为零 D．H2O、CO的物质的量之比为1∶1 【答案】B 【解析】A．可逆反应中H2O不可能完全转化为CO和H2，A错误；B．反应在容积不变的密闭容器中进行 ，H2浓度保持不变，说明已经平衡，B正确；C．化学反应达到平衡时，反应仍在进行，故正逆反应速率相等但不为零，C错误；D．H2O、CO的物质的量由各成分的起始的量决定，H2O、CO的物质的量之比为1∶1难以判断是否处于平衡状态，D错误；故选B。 2.在恒温，体积为2L的密闭容器中加入1molCO2和3molH2，发生如下的反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)  △H<0.能判断反应已经达到平衡状态的是 A．容器中CO、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1：3：1：1 B．容器内混合气体密度保持不变 C．v正(H2)=3v逆(H2O) D．CH3OH(g)和H2O(g)体积分数之比保持不变 【答案】C 【解析】A．容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比也可能为1：3：1：1，该反应可能达到平衡状态，也可能没有达到平衡状态，与反应初始浓度和转化率有关，故A错误；B．CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)反应中，前后气体质量不变，固定容积，体积不变，故密度不是变量，不能判断化学平衡状态，故B错误；C．v正(H2)=3v逆(H2O)，方向相反，化学反应速率之比等于计量数之比，能判断平衡状态，故C正确；D．随着反应的进行，产生的CH3OH(g)和H2O(g)一样多，故体积分数之比保持不变，不能据此判断化学平衡状态，故D错误；答案选C。 3.在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是(　　) A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 【答案】B 【解析】A项，开始反应时，反应物的浓度最大，生成物的浓度等于零，因此正反应速率最大，逆反应速率为零，正确；B项，随着反应的进行，反应物浓度减小，生成物浓度增大，但反应不可能进行彻底，因此正反应速率虽然减小，但不会变为零，错误；C项，随着反应的进行，生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，当达到平衡时，正、逆反应速率相等且不变，正确；D项，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，最终正、逆反应速率相等且不变，正确。 4．一定条件下，向密闭容器中充入1 mol NO和1 mol CO进行反应：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是(　　) A．d点 B．b点 C．c点 D．a点 【答案】A 【解析】由图可知，a、b、c点的正反应速率均大于逆反应速率，都未达到平衡状态；只有d点正、逆反应速率相等，由正、逆反应速率相等的状态为平衡状态可知，图中处于化学平衡状态的点是d点，选项A正确。 5．在一定温度下，某反应⇌体系中，随反应时间的变化如下表： 该反应处于平衡状态的时间区域为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、物质的量等不再变化，据此结合表中数据判断。故答案选D。 考点02 化学平衡常数 6．将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2＋O22SO3，测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L－1。则此条件下的平衡常数K为(　　) A．4 B．0.25 C．0.4 D．0.2 【答案】A 【解析】　　　　　　　　2SO2＋O22SO3 初始/mol 4 2 0 转化/mol 2 1 2 平衡/mol 2 1 2 平衡时各自的浓度c(SO2)＝0.5 mol·L－1，c(O2)＝0.25 mol·L－1，c(SO3)＝0.5 mol·L－1，K＝＝4。 7.某可逆反应aA＋bBcC在某温度下的平衡常数为K(K≠1)，反应热为ΔH。保持温度不变，将方程式的书写做如下改变，则ΔH和K数值的相应变化为(　　) A．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K值均扩大了1倍 B．写成2aA＋2bB2cC，ΔH值扩大了1倍，K值保持不变 C．写成cCaA＋bB，ΔH值、K值变为原来的相反数 D．写成cCaA＋bB，ΔH值变为原来的相反数，K值变为原来的倒数 【答案】D 【解析】A、B项ΔH值扩大1倍，K变为原来的平方；C项K值变为原来的倒数。 8.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 【答案】B 【解析】 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 由化学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。 9.已知：氧化制的主反应热化学方程式为：    K 该反应的历程分为如下两步： 反应①：(快反应)     反应②：(慢反应)     下列说法正确的是 A．当时，反应一定达到平衡 B．相比于提高，提高对主反应速率影响更小 C． D． 【答案】D 【解析】A．反应达到平衡时，各物质的浓度不再发生改变，当时，不能说明乙烷、乙烯的浓度不再发生改变，则反应不一定达到平衡状态，A错误；B．反应②为慢反应，则总反应的反应速率取决于反应②，提高不能使反应②的速率加快，而提高可以加快反应②的速率，进而提高主反应的反应速率，因此提高对主反应速率影响更大，B错误；C．根据反应历程可知：反应①与②相加可得，因此化学平衡常数为，C错误；D．反应①与②相加可得，因此根据盖斯定律，，D正确；答案选D。 10.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＝________。 【答案】（1）0.036 mol·L－1　（2）2.5　0.002 85 【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＝0.02， x＝0.01。 H2S的平衡转化率α1＝×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＝≈0.002 85。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $