资源简介

第2课时　化学平衡常数(基础课)
素养 目标 1．通过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)，厘清计算的思路，灵活解答各类问题。
旧知 回顾 1．当反应达到平衡时，各组分的浓度____，各组分的百分含量____，同一物质的v正__v逆。 2．对于N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，下列说法能说明反应达到化学平衡的是______(填序号)。 ①v正(N2)＝3v逆(H2)　②v正(NH3)＝2v逆(N2)　③NH3的体积分数保持不变　④n(N2)∶n(H2)＝1∶3　⑤恒温恒容条件下，气体密度保持不变　⑥恒温恒容条件下，气体的平均相对分子质量保持不变
知识点一　化学平衡常数
一、化学平衡常数
1．[示例分析]　[H2(g)＋I2(g) 2HI(g)]
分析教材表2－1中数据可知，在相同温度下从不同方向建立的平衡状态，是一个____。
2．浓度商与化学平衡常数的表达式
对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
(1)浓度商：在任意时刻的称为______，常用__表示。
(2)化学平衡常数表达式：当该反应在一定温度下达到化学平衡时，K＝。
(3)Q与K的关系：当反应中有关物质的浓度商____平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。
①Q中c(X)表示任意时刻的浓度，K中的c(X)表示平衡时刻的平衡浓度。
②书写平衡常数表达式时，固体、纯液体(如水、乙醇等)的浓度视为常数，不写入表达式中。如(aq)＋2H＋(aq)，平衡常数K＝。
3．化学平衡常数的意义
平衡常数的大小反映了化学反应进行的____(也叫__________)。
K越大，平衡体系中生成物所占的比例____，正反应进行的程度____，反应进行得越____，平衡时反应物的转化率____；反之，K越小，该反应进行得越______，平衡时反应物的转化率越小。一般来说，当___________时，该反应就进行得基本完全了。
4．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________。
(2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受____影响。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的K＝。 (　　)
(2)浓度商和平衡常数表达式中的浓度意义相同。 (　　)
(3)化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强无关。 (　　)
(4)A(s)＋B(g) 2C(g)的K＝。 (　　)
(5)K越大，反应越容易进行。 (　　)
2．某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是(　　)
A．K＝
B．如果m＋n＝p，则K＝1
C．若缩小反应容器的容积，增大压强，则K增大
D．K越大，表明该反应越有利于C的生成，平衡时反应物的转化率越大
3．写出下列反应的平衡常数表达式
(1)2NO＋O2 2NO2　K＝________。
(2)3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)　
K＝________。
(3)CaCO3(s) CaO(s)＋CO2(g)　
K＝________。
知识点二　化学平衡常数的计算与应用
1．平衡常数与方程式的关系
(1)同一可逆反应中，K正·K逆＝1。
(2)同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K的关系是K′＝Kn或K′＝。
(3)几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。
如已知A＋B 2C　K1，C＋D E　K2，则A＋B＋2D 2E的K3＝。
2．平衡常数的应用
(1)判断可逆反应进行程度的大小
(2)判断反应的热效应
①升高温度
②降低温度
(3)判断可逆反应是否平衡及不平衡时的反应方向
①Q②Q＝K，反应处于________；
③Q>K，反应向__________进行。
3．“三段式”突破化学平衡计算
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
(1)平衡常数K＝。
(2)平衡时A的物质的量浓度c(A)＝。
(3)平衡时A的转化率α＝×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。
(4)平衡时A的体积分数φ(A)＝×100%。
(5)平衡时和开始时的压强之比＝。
(6)生成物产率＝×100%。
1．已知：①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)　ΔH1　K1
②Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)　ΔH2　K2
③H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g)　ΔH3　K3
又已知不同温度下，K1、K2如下：
温度/℃ K1 K2
500 1.00 3.15
700 1.47 2.26
900 2.50 2.00
(1)反应①、②的焓变：ΔH1________0，ΔH2______0(填“>”或“<”)。
(2)K1、K2、K3的定量关系为____________，900 ℃时K3＝________；ΔH3、ΔH1、ΔH2的定量关系为________。
2．高炉炼铁中发生的基本反应之一为FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)　ΔH>0。
已知1 100 ℃时此反应的K＝0.263。化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化。
(1)其平衡常数可表示为K＝____________________________________________。
(2)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的物质的量之比________，平衡常数K__________(以上均填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)1 100 ℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025 mol·L-1、c(CO)＝，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态：__________(填“是”或“否”，若填“是”，则后面问题可不答)，此时反应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行，其原因是__________________________________
_____________________________________________________________________。
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%，则在该温度下：
(1)此反应的平衡常数为__________。
(2)在题述温度下，若SO2(g)的初始浓度增大到，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) ＝________，c(SO2)＝________。
②SO2转化率为________，NO2转化率为________________________________。
(3)若某温度下，将物质的量浓度均为的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SO3(g)的体积分数为20%，则在该温度下此反应的平衡常数为__________ 。
1．化学平衡常数在化工生产和科研领域都有重大意义。下列有关平衡常数的说法中，正确的是(　　)
A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大
B．反应：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0，增大c(N2O4)，该反应的平衡常数增大
C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等
D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
2．已知下列反应的平衡常数：H2S(g) H2(g)＋S(s)　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． D．
3．一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合充入容积为2 L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)，2 min 末反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的物质的量浓度为0.4 mol·L-1。下列说法正确的是(　　)
A．此温度下该反应的平衡常数K＝2
B．A的平衡转化率为60%
C．x＝1
D．A和B的平衡转化率相等
4．工厂利用甲烷与氯气的反应原理制取氯甲烷，为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少其对臭氧层的破坏。化学家研究在催化条件下，通过下列反应：CCl4(g)＋H2(g) CHCl3(g)＋HCl(g)，使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)(不考虑副反应)。在固定容积为2 L的密闭容器中，该反应达到平衡后，测得如下数据：
实验序号 温度/℃ 初始n(CCl4) /mol 初始n(H2) /mol 平衡时n(CHCl3) /mol
1 110 0.8 1.2
2 110 2 2 1
3 100 1 1 0.6
回答下列问题：
(1)计算此反应在110 ℃时的平衡常数： ___________________________________。
(2)计算实验1中，CCl4的转化率： ______________________________________。
5．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，下列反应的平衡常数的数值如下：
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。
请回答下列问题：
(1)反应①的平衡常数表达式K1＝_______________________________________。
(2)常温下，反应②的逆反应平衡常数K2′＝______________。
(3)常温下，CO2(g) CO(g)＋O2(g)的平衡常数K3′＝______________。
(4)常温下，NO(g)＋CO(g) CO2(g)＋N2(g)的平衡常数K4＝______________。
6 / 6第2课时　化学平衡常数(基础课)
素养 目标 1．通过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)，厘清计算的思路，灵活解答各类问题。
旧知 回顾 1．当反应达到平衡时，各组分的浓度不变，各组分的百分含量不变，同一物质的v正＝v逆。 2．对于N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，下列说法能说明反应达到化学平衡的是②③⑥(填序号)。 ①v正(N2)＝3v逆(H2)　②v正(NH3)＝2v逆(N2)　③NH3的体积分数保持不变　④n(N2)∶n(H2)＝1∶3　⑤恒温恒容条件下，气体密度保持不变　⑥恒温恒容条件下，气体的平均相对分子质量保持不变
知识点一　化学平衡常数
一、化学平衡常数
1．[示例分析]　[H2(g)＋I2(g) 2HI(g)]
分析教材表2－1中数据可知，在相同温度下从不同方向建立的平衡状态，是一个常数。
2．浓度商与化学平衡常数的表达式
对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
(1)浓度商：在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示。
(2)化学平衡常数表达式：当该反应在一定温度下达到化学平衡时，K＝。
(3)Q与K的关系：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。
①Q中c(X)表示任意时刻的浓度，K中的c(X)表示平衡时刻的平衡浓度。
②书写平衡常数表达式时，固体、纯液体(如水、乙醇等)的浓度视为常数，不写入表达式中。如(aq)＋2H＋(aq)，平衡常数K＝。
3．化学平衡常数的意义
平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
K越大，平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。一般来说，当K>105时，该反应就进行得基本完全了。
4．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。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的K＝。 (×)
(2)浓度商和平衡常数表达式中的浓度意义相同。 (×)
(3)化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强无关。 (√)
(4)A(s)＋B(g) 2C(g)的K＝。 (×)
(5)K越大，反应越容易进行。 (×)
2．某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是(　　)
A．K＝
B．如果m＋n＝p，则K＝1
C．若缩小反应容器的容积，增大压强，则K增大
D．K越大，表明该反应越有利于C的生成，平衡时反应物的转化率越大
[答案]　D
3．写出下列反应的平衡常数表达式
(1)2NO＋O2 2NO2　K＝________。
(2)3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)　
K＝________。
(3)CaCO3(s) CaO(s)＋CO2(g)　
K＝________。
[答案]　(1)　(2)　(3)c(CO2)
知识点二　化学平衡常数的计算与应用
1．平衡常数与方程式的关系
(1)同一可逆反应中，K正·K逆＝1。
(2)同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K的关系是K′＝Kn或K′＝。
(3)几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。
如已知A＋B 2C　K1，C＋D E　K2，则A＋B＋2D 2E的K3＝。
2．平衡常数的应用
(1)判断可逆反应进行程度的大小
(2)判断反应的热效应
①升高温度
②降低温度
(3)判断可逆反应是否平衡及不平衡时的反应方向
①Q②Q＝K，反应处于平衡状态；
③Q>K，反应向逆反应方向进行。
3．“三段式”突破化学平衡计算
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
(1)平衡常数K＝。
(2)平衡时A的物质的量浓度c(A)＝。
(3)平衡时A的转化率α＝×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。
(4)平衡时A的体积分数φ(A)＝×100%。
(5)平衡时和开始时的压强之比＝。
(6)生成物产率＝×100%。
1．已知：①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)　ΔH1　K1
②Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)　ΔH2　K2
③H2(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(g)　ΔH3　K3
又已知不同温度下，K1、K2如下：
温度/℃ K1 K2
500 1.00 3.15
700 1.47 2.26
900 2.50 2.00
(1)反应①、②的焓变：ΔH1________0，ΔH2______0(填“>”或“<”)。
(2)K1、K2、K3的定量关系为____________，900 ℃时K3＝________；ΔH3、ΔH1、ΔH2的定量关系为________。
[解析]　(1)随温度升高，K1增大，K2减小，说明升温反应①、②平衡分别向正向移动、逆向移动，故ΔH1>0，ΔH2<0。
(2)反应③＝反应①－反应②，故ΔH3＝ΔH1－ΔH2，K3＝＝＝1.25。
[答案]　(1)>　<
(2)K3＝　1.25　ΔH3＝ΔH1－ΔH2
2．高炉炼铁中发生的基本反应之一为FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)　ΔH>0。
已知1 100 ℃时此反应的K＝0.263。化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化。
(1)其平衡常数可表示为K＝____________________________________________。
(2)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的物质的量之比________，平衡常数K__________(以上均填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)1 100 ℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025 mol·L-1、c(CO)＝，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态：__________(填“是”或“否”，若填“是”，则后面问题可不答)，此时反应向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行，其原因是__________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　若生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值Q＝K，则可逆反应达到平衡状态；若QK，反应向逆反应方向进行。
(1)反应FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)中，FeO和Fe均为固体，其平衡常数应表示为K＝。(2)此反应是吸热反应，升高温度，平衡常数增大，即增大，则也增大。(3)1 100 ℃ 时测得高炉中c(CO2)＝，c(CO)＝，Q＝＝0.25[答案]　(1)　(2)增大　增大　(3)否　正反应　Q＝＝0.25<0.263，Q3．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)在题述温度下，若SO2(g)的初始浓度增大到，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) ＝________，c(SO2)＝________。
②SO2转化率为________，NO2转化率为________________________________。
(3)若某温度下，将物质的量浓度均为的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SO3(g)的体积分数为20%，则在该温度下此反应的平衡常数为__________ 。
[解析]　(1)SO2(g)的转化率为50%，列“三段式”：
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
初始浓度/ 2 2 0 0
转化浓度/ 1 1 1 1
平衡浓度/ 1 1 1 1
则K＝＝＝1。
(2)设达到平衡时SO3的浓度为，列“三段式”：
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
初始浓度/ 3 2 0 0
转化浓度/ x x x x
平衡浓度/ 3－x 2－x x x
因为温度不变，平衡常数不变，K＝1，则＝1，解得x＝1.2。
①平衡浓度：c(SO3)＝，c(SO2)＝＝。
②SO2的转化率α(SO2)＝×100%＝40%；NO2的转化率α(NO2)＝×100%＝60%。
(3)设达到平衡时SO3的浓度为y mol·L-1，列“三段式”：
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
初始浓度/ 2 2 0 0
转化浓度/ y y y y
平衡浓度/ 2－y 2－y y y
＝0.2，y＝0.8，则K＝。
[答案]　(1)1　(2)①1.2　1.8　②40%　60%　(3)
1．化学平衡常数在化工生产和科研领域都有重大意义。下列有关平衡常数的说法中，正确的是(　　)
A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大
B．反应：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0，增大c(N2O4)，该反应的平衡常数增大
C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等
D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
D　[改变条件，反应物的转化率增大，若温度不变，则平衡常数不变，A项错误；增大c(N2O4)，温度不变，平衡常数不变，B项错误；对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数互为倒数，C项错误；CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)的平衡常数表达式为K＝，D项正确。]
2．已知下列反应的平衡常数：H2S(g) H2(g)＋S(s)　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． D．
D　[H2S(g) H2(g)＋S(s)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＝＝。]
3．一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合充入容积为2 L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)，2 min 末反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的物质的量浓度为0.4 mol·L-1。下列说法正确的是(　　)
A．此温度下该反应的平衡常数K＝2
B．A的平衡转化率为60%
C．x＝1
D．A和B的平衡转化率相等
B　[根据题意可列“三段式”：
3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(g)
起始浓度/(mol·L-1)　　1　　 1　　　0　　 0
转化浓度/(mol·L-1) 0.6 0.2 0.2x 0.4
平衡浓度/(mol·L-1) 0.4 0.8 0.2x 0.4
根据题意可知0.2x＝0.4，解得x＝2，C错误；K＝＝＝0.5，A错误；A的平衡转化率为×100%＝60%，B的平衡转化率为×100%＝20%，B正确，D错误。]
4．工厂利用甲烷与氯气的反应原理制取氯甲烷，为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4，以减少其对臭氧层的破坏。化学家研究在催化条件下，通过下列反应：CCl4(g)＋H2(g) CHCl3(g)＋HCl(g)，使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)(不考虑副反应)。在固定容积为2 L的密闭容器中，该反应达到平衡后，测得如下数据：
实验序号 温度/℃ 初始n(CCl4) /mol 初始n(H2) /mol 平衡时n(CHCl3) /mol
1 110 0.8 1.2
2 110 2 2 1
3 100 1 1 0.6
回答下列问题：
(1)计算此反应在110 ℃时的平衡常数： ___________________________________。
(2)计算实验1中，CCl4的转化率： ______________________________________。
[解析]　(1)利用“三段式”进行计算：
由表中数据可知，110 ℃时，c(CHCl3)＝＝，由题知：
CCl4(g)＋H2(g) CHCl3(g)＋HCl(g)
起始/ 1 1 0 0
转化/ 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡/ 0.5 0.5 0.5 0.5
则平衡常数K＝＝＝1。
(2)由表中数据可知，实验1和实验2温度相同，则二者的化学平衡常数也相同，由题知：初始c(CCl4)＝＝，c(H2)＝＝。设CCl4的转化率为a，则：
CCl4(g) ＋ H2(g) CHCl3(g)＋HCl(g)
起始/ 0.4 0.6 0 0
转化/ 0.4a 0.4a 0.4a 0.4a
平衡/ 0.4－0.4a 0.6－0.4a 0.4a 0.4a
则平衡常数K＝＝＝1，解得a＝0.6。
[答案]　(1)1　(2)60%
5．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，下列反应的平衡常数的数值如下：
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。
请回答下列问题：
(1)反应①的平衡常数表达式K1＝_______________________________________。
(2)常温下，反应②的逆反应平衡常数K2′＝______________。
(3)常温下，CO2(g) CO(g)＋O2(g)的平衡常数K3′＝______________。
(4)常温下，NO(g)＋CO(g) CO2(g)＋N2(g)的平衡常数K4＝______________。
[解析]　(2)K2′＝＝5×10-82。
(3)K3′＝＝2×10-46。
(4)该反应可以通过(反应①－反应③)×得到，故K4＝＝5×1060。
[答案]　(1)　(2)5×10-82　(3)2×10-46　(4)5×1060
数智分层作业(八)　化学平衡常数
(分值：40分)
(选择题只有一个选项符合题目要求，每小题2分)
1．在一定条件下，对于已达平衡的可逆反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)，下列说法正确的是(　　)
A．平衡时，此反应的平衡常数与各物质的浓度有如下关系：K＝
B．改变条件后，该反应的平衡常数一定不变
C．如果改变压强，平衡常数会随之变化
D．若平衡时增加A和B的浓度，则平衡常数会减小
[答案]　A
2．在一定温度下，下列反应的化学平衡常数如下：
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
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．CO2(g) CO(g)＋O2(g)的K＝K3
C　[A项，K1＝，错误；B项，2H2O(g) 2H2(g)＋O2(g)的K＝＝5×10-82，错误；C项，K越大，反应倾向越大，正确；D项，CO2(g) CO(g)＋O2(g)的K＝，错误。]
3．已知：T ℃时反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常数K＝49。恒温(T ℃)条件下向恒容密闭容器中投入0.01 mol H2、0.01 mol I2、0.08 mol HI，一段时间后，下列说法正确的是(　　)
A．混合气体颜色变浅
B．氢气的体积分数变大
C．混合气体颜色不变
D．容器内压强逐渐减小
B　[根据Q＝＝＝64>K，说明反应逆向进行。根据分析，反应逆向进行，c(I2)增大，混合气体颜色加深，A错误；根据分析，反应逆向进行增大，H2体积分数变大，B正确；根据分析，反应逆向进行，c(I2)增大，混合气体颜色加深，C错误；根据分析，反应逆向进行，但是该反应是左右两边气体分子数不变的反应，所以压强不变，D错误。]
4．已知298 K下合成氨反应的平衡常数K＝4.1×106。下列说法错误的是(　　)
A．合成氨反应在298 K时进行得比较完全
B．合成氨反应在298 K时反应速率较大
C．仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率
D．改变温度，K的值也会变化
B　[K大于105，该反应进行得基本完全，A正确；K只能衡量反应进行的程度，而不能体现反应速率，B错误；K只能衡量反应进行的程度，不能体现转化率，如恒温条件下，平衡发生移动，转化率发生变化，但是K不变，C正确；K的值只与温度有关，随着温度的变化而变化，D正确。]
5．在一个容积为2 L的密闭容器中，加入0.8 mol A2气体和0.6 mol B2气体，一定条件下发生反应：A2(g)＋B2(g) 2AB(g)　ΔH<0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．图中a点的值为0.15
B．该反应的平衡常数K＝0.03
C．温度升高，平衡常数K减小
D．平衡时A2的转化率为62.5%
B　[Δc(AB)＝，Δc(A2)＝(0.4－a)mol·L-1，由化学方程式可知，0.5∶(0.4－a)＝2∶1，a＝0.15，A正确；当Δc(AB)＝时，Δc(B2)＝，平衡时c(B2)＝＝，K＝＝，B错误；ΔH<0，正反应为放热反应，升高温度，K减小，C正确；当Δc(AB)＝时，Δc(A2)＝，α(A2)＝×100%＝62.5%，D正确。]
6．(10分)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中气体总的物质的量之比)为。试计算：
(1)该条件下，N2的平衡转化率为________________________________________
(保留三位有效数字)。(3分)
(2)该条件下，H2的平衡转化率为________________________________________，
H2的物质的量分数为__________。(5分)
(3)该条件下反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为__________。(2分)
[解析]　平衡时设N2转化的物质的量浓度为，
N2(g) ＋3H2(g) 2NH3(g)
起始 0.3 0.8 0
转化 x 3x 2x
平衡 0.3－x 0.8－3x 2x
所以＝，解得x＝0.2。
(1)N2的转化率为×100%≈66.7%。
(2)H2的转化率为×100%＝75%，H2的物质的量分数为＝。
(3)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数K＝＝200，则2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为＝＝0.005。
[答案]　(1)66.7%　(2)75%　　(3)0.005
(选择题有一个或两个选项符合题目要求，每小题4分)
7．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点，O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：
反应① O3 O2＋[O]　ΔH>0　平衡常数为K1；
反应② [O]＋O3 2O2　ΔH<0　平衡常数为K2；
总反应：2O3 3O2　ΔH<0　平衡常数为K。
下列叙述不正确的是　(　　)
A．降低压强，总反应K不变
B．K＝K1·K2
C．适当升温，可提高消毒效率
D．当2v正(O3)＝3v逆(O2)时，反应达到平衡
D　[平衡常数只受温度影响，降低压强，温度不变，平衡常数不变，故A正确；由盖斯定律可知反应①＋②可得总反应，则K＝K1·K2，故B正确；适当升温，反应速率增大，且反应①正向移动，反应②逆向移动，均有利于产生[O]，则可提高消毒效率，故C正确；当3v正(O3)＝2v逆(O2)时，反应达到平衡，故D错误。]
8．在一个容积不变的密闭容器中发生反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。下列说法不正确的是(　　)
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
A．该反应的平衡常数表达式为
K＝
B．该反应为吸热反应
C．在830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，保持温度不变，反应达到平衡后，K＝1.0
D．若1 200 ℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L-1、2 mol·L-1、4 mol·L-1、4 mol·L-1，则此时上述反应向正反应方向进行
D　[Q＝＝4>2.6，即Q>K，则反应向逆反应方向进行，D错误。]
9．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(－lg K)随温度(T)的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．温度越高，K越大
B．A点对应状态的平衡常数K＝10-2.294
C．30 ℃时，B点对应状态的v正＞v逆
D．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态
AB　[温度越高，－lg K越小，K越大，故A正确；A点－lg K＝2.294，则平衡常数K＝10-2.294，故B正确；30 ℃时，B点未平衡，最终要达平衡状态，平衡常数的负对数要变大，所以此时的(－lg Q)<(－lg K)，所以Q>K，B点浓度商大于平衡常数，反应向逆反应方向进行，则B点对应状态的v正10．(8分)硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。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＝______，增大压强，K________(填“增大”“减小”或“不变”)。(4分)
(2)①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达到平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数为______。(2分)
②平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)______(填“>”“<”或“＝”)K(B)。(2分)
[解析]　(2)p＝0.10 MPa时，α＝0.8
2SO2　　＋　　O2　 　　2SO3
n始　 2.0 mol　　　 1.0 mol　　 0
Δn 1.6 mol 0.8 mol 1.6 mol
n平 0.4 mol 0.2 mol 1.6 mol
c平 0.04 mol/L 0.02 mol/L 0.16 mol/L
K＝＝800。
[答案]　(1)　不变　(2)①800　②＝
1 / 1

展开更多......

收起↑