第2章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度第1課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)“H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)”體會(huì)化學(xué)平衡常數(shù)模型構(gòu)建過(guò)程，能書(shū)寫(xiě)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式；能進(jìn)行平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算。2．能利用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)及平衡移動(dòng)的方向。重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的理解。難點(diǎn)：平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算。◆知識(shí)點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)1．平衡常數(shù)表達(dá)式以化學(xué)反應(yīng)aA＋bBcC＋dD為例：平衡常數(shù)K＝eq\f(c\o\al(c,平)C·c\o\al(d,平)D,c\o\al(a,平)A·c\o\al(b,平)B)，單位：(mol·L－1)(c＋d)－(a＋b)?！咎貏e提醒】純固體或純液體不列入平衡常數(shù)表達(dá)式中。2．意義：對(duì)于同類型反應(yīng)，平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度(即反應(yīng)限度)。平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說(shuō)明反應(yīng)可以進(jìn)行得越。3．影響因素(1)內(nèi)因：反應(yīng)物的本身。(2)外因：反應(yīng)體系的?！尽咎貏e提醒】(1)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)，對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，由于書(shū)寫(xiě)方式不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式不同。K與化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小成冪指數(shù)關(guān)系。(2)對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。(3)若兩反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則：①若兩反應(yīng)相加，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝K1·K2。②若兩反應(yīng)相減，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(K1,K2)。(4)由于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的某一平衡常數(shù)表達(dá)式與該反應(yīng)化學(xué)方程式的一種表示形式相對(duì)應(yīng)，因此不能籠統(tǒng)地說(shuō)某一反應(yīng)的平衡常數(shù)是多少。即學(xué)即練1．對(duì)于下列反應(yīng)，其反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示：編號(hào)反應(yīng)平衡常數(shù)反應(yīng)熱反應(yīng)①A(g)B(g)＋C(g)K1ΔH1反應(yīng)②B(g)＋C(g)D(g)K2ΔH2反應(yīng)③A(g)D(g)K3ΔH3下列說(shuō)法正確的是()A．K3＝K1＋K2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C．加催化劑，反應(yīng)①的反應(yīng)熱降低，反應(yīng)速率加快D．增大壓強(qiáng)，K1減小，K2增大，K3不變2．一定溫度下，反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)熱和化學(xué)平衡常數(shù)分別為ΔH和K，則相同溫度時(shí)反應(yīng)4NH3(g)2N2(g)＋6H2(g)的反應(yīng)熱和化學(xué)平衡常數(shù)為()A．2ΔH和2K B．－2ΔH和K2C．2ΔH和－2K D．－2ΔH和eq\f(1,K2)◆知識(shí)點(diǎn)二平衡轉(zhuǎn)化率1．表達(dá)式對(duì)于化學(xué)反應(yīng)aA＋bBcC＋dD，反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為α(A)＝eq\f(初始時(shí)A的物質(zhì)的量－平衡時(shí)A的物質(zhì)的量,初始時(shí)A的物質(zhì)的量)×100%＝eq\f(n始A－n平A,n始A)×100%＝eq\f(ΔnA,n始A)×100%。2．規(guī)律(1)同一反應(yīng)的不同反應(yīng)物，其可能不同；當(dāng)按照反應(yīng)系數(shù)之比投入反應(yīng)物時(shí)，反應(yīng)物相同。(2)多種反應(yīng)物參加反應(yīng)時(shí)，提高一種反應(yīng)物的物質(zhì)的量，可以其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而該反應(yīng)物本身的轉(zhuǎn)化率會(huì)。【特別提醒】若求某一時(shí)刻的轉(zhuǎn)化率，只要把平衡時(shí)的反應(yīng)物物質(zhì)的量改為某一時(shí)刻的反應(yīng)物物質(zhì)的量即可。即學(xué)即練1．羰基硫(COS)是具有臭雞蛋氣味的氣體，在工業(yè)生產(chǎn)中常用作糧食熏蒸劑，能夠防止某些昆蟲(chóng)、線蟲(chóng)和真菌的危害。羰基硫可由一氧化碳與硫化氫在一定溫度、常壓下催化反應(yīng)制得。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K＝0.1，反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10mol，平衡后CO的物質(zhì)的量為8mol。（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝。（2）反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量mol。（3）CO的平衡轉(zhuǎn)化率為%。2．在一定溫度下的密閉容器中，充入1molCO和1molH2O發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得n(H2)為0.5mol。(1)該溫度下的平衡常數(shù)為。(2)CO的轉(zhuǎn)化率為?！糁R(shí)點(diǎn)三平衡常數(shù)的計(jì)算1．模式——三段式mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)初始濃度/(mol·L－1)ab00轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)mxnxpxqx平衡濃度/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx2．物質(zhì)濃度的變化關(guān)系(1)反應(yīng)物：平衡濃度＝初始濃度－轉(zhuǎn)化濃度；(2)反應(yīng)產(chǎn)物：平衡濃度＝初始濃度＋轉(zhuǎn)化濃度；(3)轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)方程式中之比。3．化學(xué)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的區(qū)別與聯(lián)系(1)對(duì)某一個(gè)具體反應(yīng)，在溫度一定時(shí)，只有一個(gè)化學(xué)平衡常數(shù)；但不同反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。故必須指明是哪一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。(2)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率都能定量表示化學(xué)反應(yīng)的限度。平衡常數(shù)只與有關(guān)，而平衡轉(zhuǎn)化率的影響因素有、、等。(3)溫度一定，平衡常數(shù)越大，平衡轉(zhuǎn)化率不一定越大。即學(xué)即練將4molSO2(g)與2molO2(g)放入4L的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，測(cè)得平衡時(shí)SO3的濃度為0.5mol·L－1。則此條件下的平衡常數(shù)K為()A．4B．0.25C．0.4D．0.22．將固體NH4I置于某體積不變的密閉容器中，在某溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)②2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)平衡時(shí)，c(HI)＝6mol·L－1，c(H2)＝1mol·L－1，則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為()A．36B．49C．48D．64一、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用1.判斷反應(yīng)可能進(jìn)行的程度K值＜10－5(或＜10－6)10－5～105(或10－6～106)＞105(或＞106)反應(yīng)程度很難進(jìn)行反應(yīng)可逆進(jìn)行較完全2.判斷反應(yīng)反應(yīng)方向以及是否達(dá)到平衡狀態(tài)對(duì)化學(xué)反應(yīng)aA＋bBcC＋dD的任意狀態(tài)有濃度商：Q＝eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(若Q＞K，說(shuō)明反應(yīng)逆向進(jìn)行，此時(shí)v正＜v逆,若Q＝K，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)v正＝v逆,若Q＜K，說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行，此時(shí)v正＞v逆))3.判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。實(shí)踐應(yīng)用1.下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說(shuō)法中，正確的是()A．在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)K都是一個(gè)恒定值B．平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān)C．從平衡常數(shù)K的大小不能推斷一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度D．對(duì)于可逆反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，其平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(c平CO·c平H2,c平C·c平H2O)2．已知反應(yīng)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)在某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O濃度/(mol·L－1)0.440.60.6下列敘述中正確的是()A．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(c平CH3OCH3·c平H2O,c平CH3OH)B．該時(shí)刻正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正＜v逆C．平衡時(shí)，c平(CH3OH)＝0.04mol·L－1D．若加入CH3OH后，經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡，該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)＝1.6mol·L－1·min－1二、多重平衡體系有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算1.多重平衡體系：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中存在多個(gè)化學(xué)反應(yīng)，在一定條件下，這些反應(yīng)都可以達(dá)到平衡狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱作多重平衡現(xiàn)象，該體系稱作多重平衡體系。2.多重平衡反應(yīng)類型（1）連續(xù)型(耦合)反應(yīng)：某物質(zhì)是某反應(yīng)的產(chǎn)物，同時(shí)又是其他反應(yīng)的反應(yīng)物。（2）平行型(競(jìng)爭(zhēng)型)反應(yīng)：某物質(zhì)同時(shí)是多個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物。3.多重平衡體系中有關(guān)平衡常數(shù)的計(jì)算，各組分的平衡量指的是整個(gè)平衡體系中的量，而不是指某一單一反應(yīng)中的量。實(shí)踐應(yīng)用1.(1)在1L真空密閉容器中加入amolPH4I固體，t℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：PH4I(s)PH3(g)＋HI(g)①4PH3(g)P4(g)＋6H2(g)②2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)③平衡時(shí)，體系中n(HI)＝bmol，n(I2)＝cmol，n(H2)＝dmol，則t℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)K為_(kāi)_______________(用字母表示)。(2)探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ·mol－1Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH2＝－90.4kJ·mol－1Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH3一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中CH3OH(g)為amol，CO為bmol，此時(shí)H2O(g)的濃度為_(kāi)_____mol·L－1(用含a、b、V的代數(shù)式表示，下同)，反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)為_(kāi)__________________。2.CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴，主要有以下兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)反應(yīng)Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)為分析催化劑對(duì)反應(yīng)的選擇性，在1L密閉容器中充入2molCO2和4molH2，測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示：該催化劑在較低溫度時(shí)主要選擇________(填“反應(yīng)Ⅰ”或“反應(yīng)Ⅱ”)。520℃時(shí)，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K＝__________(只列算式不計(jì)算)。三、平衡轉(zhuǎn)化率的分析1．當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，反應(yīng)物的初始濃度不變，只改變體系的溫度、壓強(qiáng)或減小生成物的量可使平衡正向移動(dòng)，這時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大。2．反應(yīng)物用量的改變對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響(1)若反應(yīng)物一側(cè)只有一種氣體，如aA(g)bB(g)＋cC(g)或C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)等，在恒溫恒容條件時(shí)，增大A的濃度，平衡正向移動(dòng)，但A的轉(zhuǎn)化率變化等效為壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響。氣體計(jì)量數(shù)關(guān)系A(chǔ)的轉(zhuǎn)化率a＝b＋c不變a>b＋c增大a<b＋c減小(2)若反應(yīng)物不只一種物質(zhì)，如aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在恒溫恒容條件下，若按原比例(或投料比)同倍數(shù)增加A和B，平衡正向移動(dòng)，但反應(yīng)物(A或B)的轉(zhuǎn)化率等效為壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響。氣體計(jì)量數(shù)關(guān)系A(chǔ)(或B)的轉(zhuǎn)化率a＋b＝c＋d不變a＋b>c＋d增大a＋b<c＋d減小實(shí)踐應(yīng)用1．反應(yīng)C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)ΔH＞0，在一定條件下于密閉容器中達(dá)到平衡。下列各項(xiàng)措施不能提高乙烷平衡轉(zhuǎn)化率的是()A．增大容器容積B．升高反應(yīng)溫度C．分離出部分氫氣D．等容下通入惰性氣體2．一定量的CO2與足量的C在恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH＝＋173kJ·mol－1，若壓強(qiáng)為pkPa，平衡時(shí)體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示，回答下列問(wèn)題：(1)650℃時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)___________。(2)t1℃時(shí)壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝____________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))；該溫度下達(dá)平衡后若再充入等物質(zhì)的量的CO和CO2氣體，則平衡__________(填“正向”“逆向”或“不”)移動(dòng)，原因是___________________________________?？键c(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)的認(rèn)識(shí)和表達(dá)式【例1】某溫度下密閉容器中反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)=2HI(g)ΔH<0的平衡常數(shù)K的值為59，下列說(shuō)法正確的是()A.加壓，K>59B.降溫，K<59C.使用催化劑，K＝59D.HI分解反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為eq\f(c2（HI）,c（H2）·c（I2）)【【解題要點(diǎn)】書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí)，固體、純液體(如水、乙醇等)的濃度視為1，可以不寫(xiě)。如Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋，平衡常數(shù)K＝eq\f(c2（CrOeq\o\al(2－,4)）·c2（H＋）,c（Cr2Oeq\o\al(2－,7)）)。(2)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)，同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，書(shū)寫(xiě)的方式不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)也不同，但這些平衡常數(shù)可以相互換算。對(duì)于同一可逆反應(yīng)，正反應(yīng)的平衡常數(shù)等于逆反應(yīng)的平衡常數(shù)的倒數(shù)，即K正＝eq\f(1,K逆)?！咀兪?1】已知下列3個(gè)熱化學(xué)方程式(K為平衡常數(shù))：①Cu2S(s)＋eq\f(3,2)O2(g)Cu2O(s)＋SO2(g)ΔH1K1②2Cu2O(s)＋Cu2S(s)6Cu(s)＋SO2(g)ΔH2K2③Cu2S(s)＋O2(g)2Cu(s)＋SO2(g)ΔH3K3則ΔH3和K3的表達(dá)式分別為()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\r(3,Keq\o\al(2,1)·K2)D.eq\f(ΔH1＋2ΔH2,3)，eq\r(3,2K1·Keq\o\al(2,2))考點(diǎn)二化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用【例2】甲胺(CH3NH2)是合成太陽(yáng)能敏化劑的原料。一定溫度下，向容積為2.0L的恒容密閉容器中投入反應(yīng)物，發(fā)生反應(yīng)CH3OH(g)＋NH3(g)CH3NH2(g)＋H2O(g)，測(cè)得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：溫度/K530起始物質(zhì)的量/molCH3OH(g)0.40NH3(g)0.40CH3NH2(g)0H2O(g)0平衡時(shí)物質(zhì)的量/molCH3NH2(g)0.30H2O(g)530K時(shí)，若起始時(shí)向容器中充入0.10molCH3OH、0.15molNH3、0.10molCH3NH2、0.10molH2O，則反應(yīng)將向________(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向進(jìn)行?！咀兪?1】在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6(1)該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式：K＝________。(2)該反應(yīng)為_(kāi)_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：c(CO2)×c(H2)＝c(CO)×c(H2O)，試判此時(shí)的溫度為_(kāi)_______℃?？键c(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算【例3】H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610K時(shí)，將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。(1)平衡時(shí)CO2的濃度為_(kāi)_______。(2)H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1＝________%，反應(yīng)平衡常數(shù)K＝________?！咀兪?1】肌肉中的肌紅蛋白(Mb)可與O2結(jié)合生成MbO2：Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)，其中k正和k逆分別表示正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù)，即v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，v逆＝k逆·c(MbO2)。37℃時(shí)測(cè)得肌紅蛋白的結(jié)合度(α)與p(O2)的關(guān)系如表[結(jié)合度(α)指已與O2結(jié)合的肌紅蛋白占總肌紅蛋白的百分比]：p(O2)0.501.002.003.004.005.006.00α(MbO2%)50.067.080.085.088.090.391.0(1)計(jì)算37℃、p(O2)為2.00kPa時(shí)，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。(2)導(dǎo)出平衡時(shí)肌紅蛋白與O2的結(jié)合度(α)與O2的壓強(qiáng)[p(O2)]之間的關(guān)系式α＝________(用含有k正、k逆的式子表示)?？键c(diǎn)四平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算【例4】反應(yīng)X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH＜0，在密閉容器中充入0.1molX和0.1molY，達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是()A．減小容器體積，平衡不移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率不變B．增大c(X)，X的轉(zhuǎn)化率減小C．保持容器體積不變，同時(shí)充入0.1molX和0.2molY，X的轉(zhuǎn)化率增大D．加入催化劑，正反應(yīng)速率增大，Z的產(chǎn)率增大【變式41】已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197.8kJ·mol－1。起始反應(yīng)物為SO2和O2(物質(zhì)的量之比為2∶1，且總物質(zhì)的量不變)。SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表：溫度/K壓強(qiáng)/(×105Pa)1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0下列說(shuō)法不正確的是()A．一定壓強(qiáng)下降低溫度，SO2的轉(zhuǎn)化率增大B．在不同溫度、壓強(qiáng)下，轉(zhuǎn)化相同物質(zhì)的量的SO2所需要的時(shí)間相等C．使用催化劑可以縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間D．工業(yè)生產(chǎn)通常不采取加壓措施，是因?yàn)槌合耂O2的轉(zhuǎn)化率已相當(dāng)高考點(diǎn)五平衡常數(shù)的綜合應(yīng)用【例5】已知反應(yīng)：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表。830℃時(shí)，向一個(gè)2L的密閉容器中充入0.2molA和0.8molB，反應(yīng)至4s時(shí)c(C)＝0.02mol·L－1。下列說(shuō)法正確的是()溫度/℃70080083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4A.1200℃時(shí)反應(yīng)C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常數(shù)K＝0.4B．反應(yīng)達(dá)平衡后，升高溫度，平衡正向移動(dòng)C．4s內(nèi)，用A表示的該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(A)＝0.01mol·L－1·s－1D．830℃下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率為20%【變式51】一定條件下存在反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其正反應(yīng)放熱?，F(xiàn)有三個(gè)相同的2L恒容絕熱(與外界沒(méi)有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O，700℃條件下開(kāi)始反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同B．容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同C．容器Ⅰ中CO的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多D．容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和大于1基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．一定條件下，反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在容積不變的密閉容器中發(fā)生，下列對(duì)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的描述中錯(cuò)誤的是()A．混合氣體的總分子數(shù)不再變化B．混合氣體的顏色不再變化C．容器的總壓強(qiáng)不再變化D．混合氣體的總質(zhì)量不再變化2．一定溫度下，已知反應(yīng)：①H2(g)＋S(s)H2S(g)K1，②S(s)＋O2(g)SO2(g)K2，則相同溫度下，反應(yīng)H2(g)＋SO2(g)H2S(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)K等于()A．K1＋K2 B．K1－K2C．K1·K2 D．eq\f(K1,K2)3．1000K下，反應(yīng)C(s)＋2H2(g)CH4(g)的平衡常數(shù)K＝8.28×107(mol·L－1)－1。當(dāng)各氣體的物質(zhì)的量濃度分別為H2：0.7mol·L－1，CH4：0.2mol·L－1時(shí)，上述反應(yīng)()A．正向進(jìn)行 B．逆向進(jìn)行C．達(dá)到平衡 D．無(wú)法確定4．將6molA和5molB混合于4L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋B(g)nC(g)＋2D(g)，5s后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，生成2molD和2molC，則下列結(jié)論中不正確的是()A．該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為eq\f(4,27)B．n值等于2C．平衡時(shí)B的濃度為1mol·L－1D．平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為50%5.某可逆反應(yīng)aA＋bBcC在某溫度下的平衡常數(shù)為K(K≠1)，反應(yīng)熱為ΔH。保持溫度不變，將化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)做如下改變，則ΔH和K數(shù)值的相應(yīng)變化為()A.寫(xiě)成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K均擴(kuò)大了1倍B.寫(xiě)成2aA＋2bB2cC，ΔH值擴(kuò)大了1倍，K保持不變C.寫(xiě)成cCaA＋bB，ΔH值、K變?yōu)樵瓉?lái)的相反數(shù)D.寫(xiě)成cCaA＋bB，ΔH值變?yōu)樵瓉?lái)的相反數(shù)，K變?yōu)樵瓉?lái)的倒數(shù)6.在CuCl2溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2＋(藍(lán)色)＋4Cl－[CuCl4]2－(黃色)＋4H2OΔH>0，下列說(shuō)法正確的是()A.該反應(yīng)的反應(yīng)類型為氧化還原反應(yīng)B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為eq\f(c{[Cu（H2O）4]2＋}×c4（Cl－）,c{[CuCl4]2－}×c4（H2O）)C.僅增大[Cu(H2O)4]2＋的濃度，反應(yīng)達(dá)到平衡后，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大D.適當(dāng)升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大7．在773K時(shí)，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝9，若CO、H2O的起始濃度均為0.020mol·L－1，則在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率是()A．60%B．50%C．75%D．25%8．加熱N2O5依次發(fā)生的分解反應(yīng)為①N2O5N2O3＋O2，②N2O3N2O＋O2；在2L密閉容器中充入8molN2O5，加熱到t℃，達(dá)到平衡狀態(tài)后O2為9mol，N2O3為3.4mol，則t℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)為()A．10.7B．8.5C．9.6D．10.29．已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(c(CO2)·c(H2),c(CO)·c(H2O))，在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示：t/℃70080083010001200K1.671.111.000.600.38下列有關(guān)敘述不正確的是()A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)B．溫度越高，反應(yīng)進(jìn)行的程度越小C．若在1L的密閉容器中通入CO2和H2各1mol，5min后溫度升高到830℃，此時(shí)測(cè)得CO為0.4mol，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D．若平衡濃度符合下列關(guān)系式：eq\f(c(CO2),3c(CO))＝eq\f(c(H2O),5c(H2))，則此時(shí)的溫度為1000℃10．已知NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2的反應(yīng)機(jī)理如下：①2NO(g)N2O2(g)(快)ΔH1＜0K1②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(慢)ΔH2＜0K2下列說(shuō)法正確的是()A．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2B．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K＝eq\f(K1,K2)C．反應(yīng)①的速率大小決定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)速率D．反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示綜合應(yīng)用11．在一定溫度下，將氣體X和氣體Y各0.16mol充入10L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH＜0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)前2min的平均速率v(Z)＝3.0×10－3mol·L－1·min－1B．其他條件不變，降低溫度，反應(yīng)達(dá)到新平衡前v逆＞v正C．該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝1.44D．其他條件不變，再充入0.2molZ，平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)增大NO2、0.2molNO和0.1molCl2，發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋NOCl(g)ΔH1<0K1②2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)ΔH2<0K210min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡測(cè)得容器內(nèi)體系的壓強(qiáng)減少20%,10min內(nèi)用NOCl(g)表示的平均反應(yīng)速率v(NOCl)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1。下列說(shuō)法不正確的是()A．反應(yīng)4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)為eq\f(K\o\al(2,1),K2)B．平衡后ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Cl2))＝2.5×10－2mol·L－1C．其他條件保持不變，反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，則平衡常數(shù)K2增大D．平衡時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為50%13．在25℃時(shí)，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表所示：物質(zhì)XYZ初始濃度/(mol·L－1)0.10.20平衡濃度/(mol·L－1)0.050.050.1下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為50%B．反應(yīng)可表示為X(g)＋3Y(g)2Z(g)，其平衡常數(shù)為1600C．反應(yīng)前后壓強(qiáng)之比為2∶3D．改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)14．一定溫度下，向一容積為5L的恒容密閉容器中充入0.4molSO2和0.2molO2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196kJ·mol－1。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r(shí)的eq\f(7,10)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．當(dāng)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變時(shí)說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)B．SO2的轉(zhuǎn)化率為90%C．達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)放出的熱量為196kJD．此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2025015．在恒溫恒壓下，某一體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＜0，t1時(shí)達(dá)到平衡后，在t2時(shí)改變某一條件，其反應(yīng)過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．Ⅰ、Ⅱ兩過(guò)程達(dá)到平衡時(shí)，A的體積分?jǐn)?shù)：Ⅰ＞ⅡB．t2時(shí)改變的條件是向密閉容器中加入物質(zhì)CC．O～t2時(shí)，v正＞v逆D．Ⅰ、Ⅱ兩過(guò)程達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)：K(Ⅰ)＜K(Ⅱ)16．向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2molX和1molY發(fā)生反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)Z(g)ΔH，其中甲為絕熱過(guò)程，乙為恒溫過(guò)程，兩反應(yīng)體系的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．ΔH>0B．氣體的總物質(zhì)的量：na<ncC．a(chǎn)點(diǎn)平衡常數(shù)：K<12D．反應(yīng)速率：va正<vb正17．溫度為T(mén)1時(shí)，在三個(gè)容積均為1L的恒容密閉容器中按如表三種投料進(jìn)行反應(yīng)：2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH＞0。結(jié)果如表，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：v正＝k正c2(SO3)，v逆＝k逆c2(SO2)·c(O2)，k正、k逆為速率常數(shù)。下列說(shuō)法正確的是()容器編號(hào)物質(zhì)的起始濃度/(mol·L－1)物質(zhì)的平衡濃度/(mol·L－1)c(SO3)c(SO2)c(O2)c(SO2)Ⅰ0.3000.2Ⅱ0.10.30.2Ⅲ0.300.1A.溫度為T(mén)1時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.2B．容器Ⅱ中起始時(shí)，v逆＞v正C．達(dá)平衡時(shí)，容器Ⅲ中SO2的體積分?jǐn)?shù)大于50%D．容器Ⅰ中達(dá)平衡后，溫度改變?yōu)門(mén)2時(shí)，若k正＝k逆，則T1＞T218．用活性炭還原NO2可防止空氣污染，其反應(yīng)原理為2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)。在密閉容器中1molNO2和足量C發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得NO2的生成速率與N2的生成速率隨溫度變化的關(guān)系如圖1所示；維持溫度不變，反應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率隨壓強(qiáng)的變化如圖2所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．圖1中的A、B、C三點(diǎn)中只有C點(diǎn)達(dá)平衡狀態(tài)B．圖2中E點(diǎn)的v逆小于F點(diǎn)的v正C．圖2中平衡常數(shù)K(E)＝K(G)，則NO2的平衡濃度c(E)＝c(G)D．在恒溫恒容下，向圖2中G點(diǎn)平衡體系中充入一定量的NO2，與原平衡相比，NO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小拓展培優(yōu)19．某溫度下，N2O5氣體在一體積固定的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)(慢反應(yīng))ΔH＜0,2NO2(g)N2O4(g)(快反應(yīng))ΔH＜0，體系的總壓強(qiáng)p總和p(O2)隨時(shí)間的變化如圖所示：(1)圖中表示O2壓強(qiáng)變化的曲線是________(填“甲”或“乙”)。(2)已知N2O5分解的反應(yīng)速率v＝0.12p(N2O5)(kPa·h－1)，t＝10h時(shí)，p(N2O5)＝________kPa，v＝________kPa·h－1(結(jié)果保留兩位小數(shù)，下同)。(3)該溫度下2NO2(g)N2O4(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝________kPa－1(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))。20．合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在某溫度下達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度是c(N2)＝3mol·L－1，c(H2)＝9mol·L－1，c(NH3)＝4mol·L－1，則(1)該溫度時(shí)的平衡常數(shù)為_(kāi)___________________；起始濃度c(N2)＝_____________。(2)H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。21．反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，則在該溫度下：(1)此反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_____________。(2)在上述溫度下，若SO2(g)的初始濃度增大到3mol·L－1，NO2(g)的初始濃度仍為2mol·L－1，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，計(jì)算下列各物質(zhì)的平衡濃度及SO2和NO2的平衡轉(zhuǎn)化率。①c(SO3)＝__________mol·L－1，c(SO2)＝________________mol·L－1。②SO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____________，NO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)___________。22．在1.0L密閉容器中放入0.10molA(g)，在一定溫度下進(jìn)行如下反應(yīng)：A(g)B(g)＋C(g)ΔH＝＋85.1kJ·mol－1。反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p