資源簡介

第09講 化學平衡常數 平衡轉化率
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目標導航
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課程標準 課標解讀
1．進一步認識化學平衡狀態的特征，能夠描述平衡的建立過程。 2．了解化學平衡常數的定義。 3．能正確書寫給定反應的平衡常數表達式，并能進行相應的簡單計算。 4．理解化學平衡常數的應用及意義。 1．通過對平衡常數概念的理解和應用，以及化學平衡常數的有關計算，提升學生思考問題、解決問題的能力。 2．通過對實驗數據的分析，培養學生嚴謹求實、積極時間的科學作風。 3．通過對“化學平衡常數”烷烴的研討，培養學生處理實驗數據的能力，以及從數據中獲取信息、總結信息的能力。
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知識精講
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知識點01 化學平衡常數
1．定義
（1）條件：一定溫度下一個可逆反應達到化學平衡狀態時
（2）敘述：生成物濃度的系數次冪之積與反應物濃度的系數次冪之積的比值，叫化學平衡常數
（3）符號：K
2．表達式
（1）可逆反應：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）
（2）表達式：K＝
（3）單位：（mol·L－1）（c+d）－（a+b）
3．意義
（1）對于同類型反應，平衡常數的大小反映了化學反應可能進行的程度；
（2）平衡常數的數值越大，說明反應可以進行得越完全。
K值 ＜10－5 10－5～105 ＞105
反應程度 很難進行 反應可逆 進行完全
4．影響因素
（1）內因：反應物的本身性質。
（2）外因：反應體系的溫度。
【即學即練1】關于平衡常數K，下列說法中正確的是（ ）。
A．對可逆反應，溫度升高，反應速率增大，K值增大
B．對可逆反應，溫度不變，加催化劑，K值不變
C．與化學反應本身和溫度有關，并且會受到起始濃度的影響
D．只與化學反應本身有關，與其他任何條件無關的一個不變的常數
【解析】選B。K值與反應的吸放熱有關系，溫度升高，當正反應為吸熱反應時，平衡右移即K值增大，反之當正反應為放熱反應時，平衡左移，K值變小，故A錯誤；加入催化劑平衡不發生移動，所以K值不變，故B正確；K值受溫度的影響，故C錯誤；K值與化學反應本身和溫度有關，受溫度的影響，故D錯誤。
知識點02 濃度熵
1．表達式：Q＝（各組分濃度代表任意狀態的濃度）
2．意義：Q越大，反應逆向進行的程度越大
3．應用：判斷反應是否達到平衡或反應進行的方向
【即學即練2】在1000K時，已知反應Ni（s）+H2O（g）NiO（s）+H2（g）的平衡常數K＝2。當水蒸氣和氫氣的物質的量濃度相等時，此反應（ ）。
A．未達平衡狀態，反應正向進行 B．已達平衡狀
C．未達平衡狀態，反應逆向進行 D．無法確定
【解析】選A。在1000K時，已知反應Ni（s）+H2O（g）NiO（s）+H2（g）的平衡常數K＝2，當水蒸氣和氫氣的物質的量濃度相等時，依據平衡常數表達式計算Qc＝＝1＜K＝2，反應未達到平衡狀態，反應向正反應方向進行。
知識點03 平衡轉化率
1．表達式：α（A）＝×100%＝×100%＝×100%
2．規律
（1）同一反應的不同反應物，其轉化率可能不同；
（2）當按照反應系數之比投入反應物時，反應物轉化率相同。
（3）反應物有多種時，提高一種反應物的濃度，可以提高其他反應物的轉化率，而該反應物本身的轉化率會降低。
【即學即練3】（2021·常州高二檢測）恒溫恒壓下，使1LNO2按下式分解：2NO22NO+O2，達到平衡時氣體體積為1.2L，此時NO2的轉化率為（ ）。
A．40% B．30% C．20% D．10%
【解析】選A。恒溫恒壓下，使1LNO2按下式分解2NO22NO+O2，達到平衡時氣體體積為1.2L，反應前后體積增大為0.2L，體積增大數和生成氧氣的體積數相同，依據化學方程式計算，消耗二氧化氮的體積為0.4L，因此二氧化氮的轉化率＝×100%＝40%。
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能力拓展
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考法01 化學平衡常數的理解與應用
【典例1】（雙選）（2021 信陽高二檢測）關于化學平衡常數的敘述正確的是（ ）。
A．溫度一定，一個化學反應的平衡常數是一個常數
B．兩種物質反應，不管怎樣書寫化學方程式，平衡常數不變
C．溫度一定時，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數互為倒數
D．濃度商Qc＜Kc，v（正）＜v（逆）
【解析】選AC。化學平衡常數只與溫度有關，溫度一定，一個化學反應的平衡常數是定值，故A正確；溫度一定，同一反應化學計量數不同，平衡常數不同，故B錯誤；溫度一定時，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數互為倒數，故C正確；濃度商Qc＜Kc，平衡向正反應進行，v（正）＞v（逆），故D錯誤。
【知識拓展】化學平衡常數的理解與應用
1．化學平衡常數應用中的注意事項
（1）化學平衡常數只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度、壓強、催化劑無關。
（2）反應物或生成物中有固體或純液體存在時，由于其濃度可看作“1”而不代入公式。
（3）化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數，若反應方向改變，則平衡常數變為倒數。若同一反應方程式中各物質的系數等倍擴大或縮小，平衡常數也會改變。
2．化學平衡常數的應用
（1）判斷反應進行程度的大小。
（2）判斷反應是否平衡及不平衡時的反應方向。
（3）判斷反應的熱效應。
3．化學平衡常數和平衡轉化率的區別與聯系
（1）對某一個具體反應，在溫度一定時，只有一個化學平衡常數；但不同反應物的平衡轉化率可能不同。故必須指明是哪一反應物的平衡轉化率。
（2）平衡常數和平衡轉化率都能定量表示化學反應的限度。平衡常數只與溫度有關，而平衡轉化率的影響因素有溫度、濃度、壓強等。
（3）溫度一定，平衡常數越大，平衡轉化率不一定越大。
考法02 化學平衡常數與書寫方式的關系
【典例2】（江西省萍鄉市2020~2021學年高三1月模擬節選）煤炭中的硫主要以黃鐵礦形式存在，用氫氣脫除黃鐵礦中硫的相關反應（見下表），其相關反應的平衡常數的對數值與溫度的關系如圖。
相關反應 反應熱 平衡常數K
FeS2（s）+H2（g）FeS（s）+H2S（g） ΔH1 K1
FeS2（s）+H2（g）Fe（s）+H2S（g） ΔH2 K2
FeS（s）+H2（g）Fe（s）+H2S（g） ΔH3 K3
1000K時，平衡常數的對數lgK1、lgK2和lgK3之間的關系為____________。
【解析】反應1+反應3＝2×反應2，即K22＝K1×K3，所以lgK22＝lgK1×K3，因此2lgK2＝lgK1+lgK3。
【答案】2lgK2＝lgK1+lgK3
【知識拓展】平衡常數與書寫方式的關系
（1）正逆反應平衡常數的關系是：K正·K逆＝1
（2）化學計量數變成n倍，平衡常數變為n次方倍
（3）反應③＝反應①+反應②，則：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1×K2
（4）反應③＝反應①－反應②，則：△H3＝△H1－△H2，K3＝
（5）反應③＝a×反應①－×反應②，則：△H3＝a△H1－△H2，K3＝
考法03 有關化學平衡常數及平衡轉化率的計算
【典例2】（2022·遼寧省選擇考）某溫度下，在1L恒容密閉容器中2.0molX發生反應2X（s）Y（g）+2Z（g），有關數據如下：
時間段/min 產物Z的平均生成速率/mol·L－1·min－1
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列說法錯誤的是
A．1min時，Z的濃度大于0.20mol·L－1
B．2min時，加入0.20molZ，此時v正（Z）＜v逆（Z）
C．3min時，Y的體積分數約為33.3%
D．5min時，X的物質的量為1.4mol
【解析】選B。反應開始一段時間，隨著時間的延長，反應物濃度逐漸減小，產物Z的平均生成速率逐漸減小，則0~1min內Z的平均生成速率大于0~2min內的，故1min時，Z的濃度大于0.20mol·L－1，A正確；1min時生成的Z的物質的量為0.15mol·L－1·min－1×4min×1L＝0.6mol，6min時生成的Z的物質的量為0.10mol·L－1·min－1×6min×1L＝0.6mol，故反應在4min時已達到平衡，設達到平衡時生了amolY，列三段式：
2X（s） + Y（g） 2Z（g）
起始mol 2.0 0 0
變化mol 2a a 2a
平衡mol 2.0－2a a 2a
根據2a＝0.6mol，得a＝0.3mol，則Y的平衡濃度為0.30mol·L－1，Z的平衡濃度為0.60mol·L－1，平衡常數K＝c2（Z）·c（Y）＝0.602·0.30＝0.108，2min時Y的濃度為0.20mol·L－1，Z的濃度為0.40mol·L－1，加入0.20molZ后Z的濃度變為0.6mol·L－1，Q＝c2（Z）·c（Y）＝0.602·0.20＝0.072＜K，反應正向進行，故v正（Z）＞v逆（Z），B錯誤；反應生成的Y與Z的物質的量之比恒等于1∶2，反應體系中只有Y和Z為氣體，相同條件下，體積之比等于物質的量之比，V（Y）∶V（Z）＝1∶2，故Y的體積分數始終約為33.3%，C正確；由B項分析可知5min時反應處于平衡狀態，此時生成Z為0.6mol，則X的轉化量為0.6mol，初始X的物質的量為2mol，剩余X的物質的量為1.4mol，D正確。
【知識拓展】有關化學平衡常數及平衡轉化率的計算
1．基本計算模式——“三段式”
（1）確定反應物或生成物的起始加入量
（2）確定反應過程的變化量
（3）確定平衡量
（4）依據題干中的條件，建立等量關系進行計算
反應 aA（g） +bB（g） cC（g） +dD（g）
起始量mol/L m n 0 0
轉化量mol/L ax bx cx dx
平衡量mol/L m－ax n－bx cx dx
2．物質濃度的變化關系
（1）反應物：平衡濃度＝初始濃度－轉化濃度；
（2）反應產物：平衡濃度＝初始濃度+轉化濃度；
（3）轉化濃度之比等于化學方程式中各物質系數之比。
3．三個比值量
（1）反應物的轉化率：＝×100%
（2）產物的產率：產率＝×100%
①實際產量：題中告訴的某種產物的生成量
②理論產量：按照系數使量少的反應物完全反應得到的產物的量
（3）百分含量：含量＝×100%
①常見量：體積分數、物質的量分數
②關系式：體積分數＝物質的量分數
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分層提分
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題組A 基礎過關練
1．在恒溫恒容下，當反應容器內總壓強不隨時間變化時，下列可逆反應一定達到平衡的是（ ）。
A．A（g）+B（g）C（g）
B．A（g）+2B（g）3C（g）
C．A（g）+B（g）C（g）+D（g）
D．以上都達到平衡
【解析】選A。在恒溫恒容下，對于反應前后氣體系數不相等的反應，當反應容器內總壓強不變時，可逆反應達到平衡。
2．下列數據是一些反應的平衡常數的數值，表示反應物轉化率最大的是（ ）。
A．K＝1 B．K＝10－1 C．K＝1010 D．K＝10－10
【解析】選C。K值越大說明正反應進行的程度越大，反應物轉化率越大。
3．（2021·北京朝陽區高二檢測）某可逆反應aA+bBcC △H。在某溫度下的平衡常數為K（K≠1），保持溫度不變，將方程式的書寫作如下改變，則△H和K數值的相應變化為（ ）。
A．寫成2aA+2bB2cC，△H、K值均擴大了一倍
B．寫成2aA+2bB2cC，△H擴大了一倍，K值保持不變
C．寫成cCaA+bB，△H、K值變為原來的相反數
D．寫成cCaA+bB，△H變為原來的相反數，K值變為倒數
【解析】選D。寫成2aA+2bB2cC，△H值均擴大了一倍，K的數值為原數值的平方倍，故A和B錯誤；寫成cCaA+bB，△H變為原來的相反數，K值變為倒數，故C錯誤，D正確。
4．（2021 蘇州高二檢測）已知下列反應的平衡常數：S（s）+H2（g）H2S（g）；K1，S（s）+O2（g）SO2（g）；K2，則反應H2（g）+SO2（g）H2S（g）+O2（g）的平衡常數是（ ）。
A．K1+K2 B．K1－K2 C．K1×K2 D．K1÷K2
【解析】選D。S（s）+H2（g）H2S（g）反應中，S為固體，所以K1＝；S（s）+O2（g）SO2（g），S為固體，K2＝；H2（g）+SO2（g）H2S（g）+O2（g）的平衡常數為：K＝＝÷＝。
5．（2021·周口高二檢測）在25℃時，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：
物質 X Y Z
初始濃度/mol·L－1 0.1 0.2 0
平衡濃度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1
下列說法錯誤的是（ ）。
A．反應達到平衡時，X的轉化率為50%
B．反應可表示為：X+3Y2Z，其平衡常數為1600（mol·L－1）－2
C．增大壓強使平衡常數增大
D．改變溫度可以改變此反應的平衡常數
【解析】選C。平衡時X、Y的濃度分別減少了0.05mol·L－1、0.15mol·L－1，X、Y為反應物，Z的濃度增加了0.1mol·L－1，Z為生成物，X、Y、Z化學計量數比為1∶3∶2；平衡常數只與溫度有關，與壓強無關；平衡常數K＝（0.1mol·L－1）2/（0.05mol·L－1）4＝1600（mol·L－1）－2。
6．（2021·三門峽高二檢測）在5L的密閉容器中充入2mol A氣體和1mol B氣體，一定條件下發生如下反應：2A（g）+B（g）2C（g），當反應達到平衡時，測得容器內混合氣體壓強是反應前的，則A轉化率為（ ）。
A．67% B．50% C．25% D．5%
【解析】選B。根據阿伏加德羅定律：同溫同壓下壓強比等于物質的量比，則平衡混合氣體總物質的量為×3mol＝2.5mol，反應后氣體的總物質的量減少了3mol－2.5mol＝0.5mol。根據反應式2A（g）+B（g）2C（g），每有2molA參加反應，混合氣體總物質的量減少1mol，所以參加反應的A的物質的量為1mol。A轉化率＝×100％＝50％。
7．氮化硅（Si3N4）是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應制得：3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）Si3N4（s）+6CO（g）。
（1）該反應的平衡常數表達式為K＝___________；
（2）若知上述反應為放熱反應，則升高溫度，其平衡常數值______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若已知CO生成速率為v（CO）＝18mol L－1 min－1，則N2消耗速率為v（N2）＝______。
【解析】（1）平衡常數等于氣體生成物的濃度冪之積除以氣體反應物的濃度冪之積，則K＝（2）反應放熱，△H＜0，升高溫度平衡移動逆反應方向移動，平衡常數減小，速率之比等于化學計量數之比，則v（N2）＝×v（CO）＝×18mol L－1·min－1＝6mol L－1·min－1。
【答案】（1）K＝（2）減小；6mol L－1 min－1
8．某溫度時，在2L密閉容器中氣態物質X和Y反應生成氣態物質Z，它們的物質的量隨時間的變化如表所示：
t/min X/mol Y/mol Z/mol
0 1.00 1.00 0.00
1 0.90 0.80 0.20
3 0.75 0.50 0.50
5 0.65 0.30 0.70
9 0.55 0.10 0.90
10 0.55 0.10 0.90
14 0.55 0.10 0.90
（1）體系中發生反應的化學方程式是________________________；
（2）該反應在0～5min時間內產物Z的平均反應速率為：________________；
（3）該反應在第______分鐘（min）時達到平衡狀態，此時反應物X的轉化率α等于________；
（4）若使該反應的速率加快，下列措施一定不能達到目的的是________。
A．升高溫度 B．降低溫度
C．使用催化劑 D．保持容器體積不變加入1molX和2molY
【解析】由表中數據看出反應從開始到平衡，X的物質的量減小，應為反應物，0～1min物質的量變化值為1.00mol－0.90mol＝0.10mol，Y的物質的量減小，應為反應物，0～1min物質的量變化值為1.00mol－0.80mol＝0.20mol，Z的物質的量增多，應為是生成物，物質的量的變化值為0.20mol，9min后各物質的物質的量不再變化，且反應物不為0，故為可逆反應。（1）根據物質的量的變化與化學計量數呈正比，則n（X）∶n（Y）∶n（Z）＝0.10mol∶0.20mol∶0.20mol＝1∶2∶2，反應方程式為X+2Y2Z；（2）0~5min內Z的反應速率v（Z）＝＝＝0.07mol/（L·min）；（3）由圖表數據可知反應到9min，反應達到平衡，反應達到平衡時反應物X的轉化率α＝×100%＝45%。（4）升高溫度、增大壓強、增大反應物濃度、加入催化劑，都可以加快該氣體反應的反應速率。
【答案】（1）X（g）+2Y（g）2Z（g）
（2）0.007mol/（L·min）（3）9，45%（4）B
題組B 能力提升練
1．一定條件下，反應2NO（g）+O2（g）2NO2（g）在容積不變的密閉容器中發生，下列對該反應達到平衡狀態的標志的描述中錯誤的是（ ）。
A．混合氣體的總分子數不再變化
B．混合氣體的顏色不再變化
C．容器的總壓強不再變化
D．混合氣體的總質量不再變化
【解析】選D。該反應為氣體分子數改變的反應，恒容條件下，該可逆反應在建立平衡的過程中會有壓強的改變、氣體總分子數的改變、顏色的改變，一旦這些可變量不變了，則證明反應達到平衡了，而混合氣體的總質量在任何情況下都不發生變化。
2．（2021 廣州高二檢測）在相同條件下，在密閉容器中，如表所列反應的平衡常數的關系正確的是（ ）。
反應方程式 平衡常數
Si+4HF（aq）SiF4+2H2 K1
Si+4HCl（aq）SiCl4+2H2 K2
Si+4HBr（aq）SiBr4+2H2 K3
A．K1＞K2＞K3 B．K1＞K3＞K2
C．K2＞K3＞K1 D．K3＞K2＞K1
【解析】選A。平衡常數為生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，K越大，說明生成物越多，反應物越少，所以可逆反應進行的程度越大，題中反應中HF最易與Si反應，且SiF4最穩定，反應易進行，應為K1＞K2＞K3。
3．（2021~2022年湖南衡陽高二上學期期末）在100mLN2O5/CCl4溶液中發生分解反應：2N2O54NO2+O2，在不同時刻測量放出的O2體積，換算成N2O5濃度如下表，下列說法不正確的是（ ）。
t/s 0 600 1200 1710 2220 2820 x
c（N2O5）/（mol·L－1） 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
A．600～1200s，生成NO2的平均速率為1×10－3mol·L－1·s－1
B．反應2220s時，放出的O2體積約為1.18L（標準狀況）
C．反應達到平衡時，v正（N2O5）＝2v逆（NO2）
D．推測上表中的x為3930
【解析】選C。600～1200s內平均速率v（N2O5）＝＝5.0×10－4mol L－1 s－1，反應為2N2O54NO2+O2，則600～1200s能生成NO2的平均速率v（NO2）＝2v（N2O5）＝2×5.0×10－4mol L－1 s－1＝1.0×10－3mol L－1 s－1，故A正確；0～2220s內N2O5的濃度變化為1.40mol/L－0.35mol/L＝1.05mol/L，△n（N2O5）＝1.05mol/L×0.1L＝0.105mol，反應為2N2O54NO2+O2，則n（O2）＝n（N2O5）＝0.105mol×＝0.0525mol，V（O2）＝nVm＝0.0525mol×22.4L/mol≈1.18L，故B正確；反應達到平衡時，2v正（N2O5）＝v逆（NO2），故C錯誤；由表中數據可知，剩余N2O5的濃度：0.96mol/L→0.48mol/L→0.24mol/L，所需時間為1110s，所以剩余N2O5的濃度由0.24mol/L→0.12mol/L所需時間為1110s，即x＝2820s+1110s＝3930s，故D正確。
4．（2021·哈爾濱第二次調研）溫度恒定的條件下，在2L容積不變的密閉容器中，發生反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。開始充入4mol的SO2和2mol的O2，10s后達到平衡狀態，此時c（SO3）＝0.5mol·L－1，下列說法不正確的是（ ）。
A．v（SO2）∶v（O2）＝2∶1
B．10s內，v（SO3）＝0.05mol·L－1·s－1
C．SO2的平衡轉化率為25%
D．平衡時容器內的壓強是反應前的5/6倍
【解析】選D。根據2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），任何時刻都存在v（SO2）∶v（O2）＝2∶1，故A正確；10s內，v（SO3）＝＝0.05mol·L－1·s－1，故B正確；達到平衡狀態，此時c（SO3）＝0.5mol·L－1，則生成的三氧化硫為1mol，反應的二氧化硫也是1mol，則SO2的平衡轉化率為×100%＝25%，故C正確；同溫同體積時，氣體的壓強之比等于物質的量之比，平衡時容器內二氧化硫為3mol，氧氣為1.5mol，三氧化硫為1mol，平衡時壓強是反應前的＝倍，故D錯誤。
5．在300mL的密閉固定容器中，一定條件下發生Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）4（g）的反應，該反應平衡常數（K）與溫度（T）的關系如下表所示：
T/℃ 25 80 230
K 5×104 2 1.9×10﹣5
下列說法不正確的是（ ）。
A．上述生成Ni（CO）4（g）的反應為放熱反應
B．230℃時，該反應的正反應為不自發的反應
C．80℃達到平衡時，測得n（CO）＝0.3mol，則Ni（CO）4的平衡濃度為2mol·L－1
D．25℃時反應Ni（CO）4（g）Ni（s）+4CO（g）的平衡常數為2×10－5
【解析】選B。圖表數據分析，平衡常數隨溫度升高減小，說明平衡逆向進行，逆向是吸熱反應，正向是放熱反應，故A正確；230℃時，該反應的平衡常數K＝1.9×10﹣5，只是說明正反應進行的程度低，但仍為自發的反應，故B錯誤；80℃達到平衡時，測得n（CO）＝0.3mol，c（CO）＝＝1mol/L，依據平衡常數計算式，K＝＝2，則Ni（CO）4的平衡濃度為2mol/L，故C正確；25℃時反應Ni（CO）4（g）Ni（s）+4CO（g）的平衡常數為Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）4（g），平衡常數的倒數＝＝2×10－5，故D正確。
6．（2021·安徽池州高二檢測）CO2和H2的混和氣體加熱到1023K時，可建立下列平衡：CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g），在該溫度下，平衡時有90%的氫氣變成水蒸氣（平衡常數K＝1），則原混合氣體中CO2和H2的分子數之比是（ ）。
A．9∶1 B．1∶5 C．1∶10 D．1∶1
【解析】選A。設原混合氣體中CO2和H2的物質的量分別為x、y，體積為1L，在一定溫度下，平衡有90%的H2變成了H2O，消耗氫氣0.9y，則：
CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）
起始： x y 0 0
變化：0.9y 0.9y 0.9y 0.9y
平衡：x－0.9y 0.1y 0.9y 0.9y
依據平衡常數K＝1，有c（CO2） c（H2）＝c（CO） c（H2O），得到：（x－0.9y）×0.1y＝0.9y×0.9y，計算得到x∶y＝9∶1。
7．（2021 銀川高二檢測）下列反應在210℃達到平衡：
①PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）△H＞0K＝1
②CO（g）+Cl2（g）COCl2（g）△H＜0K＝5×104
③COCl2（g）CO（g）+Cl2（g）△H＞0
（1）化學平衡常數K表示可逆反應的進行程度，K值越大，表示_________，K值大小與溫度的關系是：溫度升高，K值_________（填一定增大、一定減小、或可能增大也可能減小）。
（2）根據反應①的平衡常數K的表達式，平衡時，下列等式必定成立的是_____。
A．c（PCl5）＝c（PCl3）＝c（Cl2）＝1
B．c（PCl5）＝c（PCl3） c（Cl2）＝1
C．c（PCl5）＝c（PCl3） c（Cl2）
反應②和反應③的K值表達式_________（填“相同”或“不同”）。
（3）降低Cl2濃度，反應③的K值____（填“增大”、“減少”或“不變”）。
（4）要使反應①和反應②的K值相等，應采取的措施是_________。
A．反應①、反應②同時升高溫度
B．反應①、反應②同時降低溫度
C．反應①降低溫度，反應②維持210℃
【解析】（1）化學平衡常數K表示可逆反應的進行程度，利用生成物平衡濃度你次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積，K值越大，反應進行程度越大；正反應是吸熱反應升高溫度K變大，正反應是放熱反應，升高溫度K變小；（2）根據反應①可知平衡常數K表達式為：K＝＝1，則c（PCl3） c（Cl2）＝c（PCl5）一定成立；反應②③為相反的反應，K互為倒數關系，二者不同；（3）K是溫度的函數，溫度不變K不變，所以降低Cl2濃度，K不變；（4）要使反應①和反應②的K值相等，反應①、反應②同時升高溫度，則①反應平衡右移，②反應平衡左移，K可能相等，故A正確；反應①、反應②同時降低溫度，則①反應平衡左移，K減小，②反應平衡右移，K增大，二者不可能相等，故B錯誤；反應①降低溫度，則①反應平衡左移，K減小，反應②維持210℃，二者不可能相等，故C錯誤。
【答案】（1）反應進行程度越大；可能增大也可能減小
（2）C；不同（3）不變（4）A
8．（1）已知：2NO2（g）N2O4（g）；△H＜0。在恒溫恒容條件下，將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中，反應過程中各物質的物質的量濃度c隨時間t的變化關系如下圖所示。
①a、b、c、d四個點中，表示化學反應處于平衡狀態的點是_________。
②前10min內用NO2表示的化學反應速率v（NO2）＝_________mol·L－1·min－1。反應在第一個平衡點的平衡常數K（1）＝_________（可用分數表示）。反應在第二個平衡點的平衡常數K（2）與第一個平衡點的平衡常數K（1）的關系：K（2）_________K（1）（填＞、＝或＜）。
③請在右圖坐標中畫出1molN2O4通入2L的密閉容器中反應發生過程中的能量變化示意圖，并在虛線上分別標出反應物和生成物的化學式。
（2）右圖中a、b、c、d分別代表氧族元素（ⅥA族）：Te（碲）、Se（硒）、S、Ｏ氫化物的反應熱的數據示意圖。試回答下列問題：
1①請你歸納：非金屬元素氫化物的穩定性與形成氫化物的反應熱△H的關系_____________________________________________。
②寫出硒化氫發生分解反應的熱化學反應方程式：___________________________。
【解析】（1）①由圖可知，10～25min及35min之后X、Y的物質的量不發生變化，則相應時間段內的點處于化學平衡狀態，即b、d處于化學平衡狀態，故答案為：b、d。②根據化學計量數和圖像的變化趨勢可知，X表示NO2濃度隨時間的變化曲線，Y表示N2O4濃度隨時間的變化曲線。由圖可知，前10min內，NO2的濃度變化量為（0.6－0.2）mol/L＝0.4mol/L，所以υ（NO2）＝0.4mol/L÷10min＝0.04mol L－1 min－1。根據圖像可知，反應在第一個平衡點是NO2和N2O4的濃度分別是0.6mol/L和0.4mol/L，則該反應的平衡常數K（1）＝＝＝。在25min時NO2的濃度增大，N2O4濃度不變，這說明改變的條件一定不是溫度，只能是增大生成物的濃度。平衡常數只與溫度有關系，所以平衡常數不變，即K（2）＝K（1）。③NO2轉化為N2O4的反應是放熱反應，所以其能量變化示意圖為
或。（2）①根據圖像可知，Te（碲）、Se（硒）、S、Ｏ氫化物的反應熱逐漸降低，而氫化物的穩定性逐漸升高，這說明非金屬元素氫化物越穩定，△H越小，反之亦然；②根據圖像可知，硒化氫的反應熱是+81kJ/mol，所以硒化氫發生分解反應是放熱反應，則其熱化學反應方程式H2Se（g）＝Se（s）+H2（g）△H＝－81kJ/mol。
【答案】（1）①b，d②0.04；；＝③
或
（2）①非金屬元素氫化物越穩定，△H越小，反之亦然；
②H2Se（g）＝Se（s）+H2（g）△H＝－81kJ/mol
題組C 培優拔尖練
1．（2021 廣東順德高二上學期期末檢測）已知在448℃時，反應H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常數為49。下列敘述中正確的是（相同溫度下）（ ）。
A．反應H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常數K＝＝49
B．反應2HI（g）H2（g）+I2（g）的平衡常數K＝＝49
C．反應HI（g）H2（g）+I2（g）的平衡常數K＝＝7
D．反應2HI（g）H2（g）+I2（g）的平衡常數K＝＝
【解析】選D。反應H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常數為49，則平衡常數K＝＝49，如為2HI（g）H2（g）+I2（g），K＝＝，如為HI（g）H2（g）+I2（g），平衡常數K＝＝，只有D正確。
2．（2021·鎮江高二檢測）少量純凈的氨基甲酸銨置于體積不變的密閉真空容器中，在恒定溫度下發生分解反應：H2NCOONH4（s）2NH3（g）+CO2（g）△H＞0，下列說法正確的是（ ）。
A．當氨氣的體積分數不變時，該分解反應達到了平衡
B．當氨氣的物質的量濃度不變時，該反應達到了平衡
C．如果v正（NH3）＝2v正（CO2）時，該反應達到了平衡
D．如果2v正（NH3）＝v逆（CO2）時，該反應向正反應方向進行
【解析】選B。因為H2NCOONH4為固體，反應為分解反應，氨氣和二氧化碳按照2∶1生成，反應過程中氨氣的體積分數始終為，保持不變，不能說明反應達到平衡，故A錯誤；當氨氣的物質的量濃度不變時，該反應達到了平衡，故B正確；達到平衡時，正逆反應速率相等，v正（NH3）＝2v正（CO2），只有正反應速率，沒有逆反應速率，不能說明反應達到平衡，故C錯誤；達到化學平衡狀態時，不同物質的正逆反應速率之比等于化學計量數之比，當v正（NH3）∶v逆（CO2）＝2∶1，即v正（NH3）＝2v逆（CO2）時，反應達到平衡，2v正（NH3）＝v逆（CO2）時，說明v逆＞v正，該反應向逆反應方向進行，故D錯誤。
3．298K時，在2L固定體積的密閉容器中，發生可逆反應：2NO2（g）N2O4（g）ΔH＝－akJ/mol（a＞0）。N2O4的物質的量濃度隨時間變化如圖。達平衡時，N2O4的濃度為NO2的2倍，若反應在398K進行，某時刻測得n（NO2）＝0.6mol，n（N2O4）＝1.2mol，則此時，下列大小關系正確的是（ ）。
A．v（正）＞v（逆） B．v（正）＜v（逆）
C．v（正）＝v（逆） D．v（正）、v（逆）大小關系不確定
【解析】選B。由圖可知K（298K），N2O4的平衡濃度為0.6mol/L，達到平衡時，N2O4的濃度為NO2的2倍，則NO2的平衡濃度為0.3mol/L，則K＝＝＝6.67L/mol，反應為放熱反應，升高溫度，K值減小，密閉容器的體積為2L，若反應在398K進行，某時刻測得n（NO2）＝0.6mol、n（N2O4）＝1.2mol，因此的N2O4的濃度為0.6mol/L，NO2的濃度為0.3mol/L，濃度商Q＝＝＝6.67L/mol＝K（298K）＞K（398K），反應向逆反應方向移動，因此v（正）＜v（逆）。
4．（2021~2022·福建省福州市高二上學期期末檢測）可逆反應①X（g）+2Y（g）2Z（g）②2M（g）N（g）+P（g）分別在密閉容器的兩個反應室中進行，反應室之間有無摩擦、可滑動的密封隔板。反應開始和達到平衡狀態時有關物理量的變化如圖所示，下列判斷正確的是（ ）。
A．達平衡（Ⅰ）時體系的壓強與反應開始時體系的壓強之比為10∶11
B．反應①的正反應是吸熱反應
C．在平衡（Ⅰ）和平衡（Ⅱ）中，M的體積分數相等
D．達平衡（Ⅰ）時，X的轉化率為50%
【解析】選A。等溫時，右側反應中氣體的物質的量不變，壓強與體積成反比，由圖可以看出達平衡（Ⅰ）時，體系的壓強與反應開始時體系的壓強之比為＝，故A正確；降溫由平衡（Ⅰ）向平衡（Ⅱ）移動，同時X、Y、Z的總物質的量減少，說明平衡向右移動，正反應放熱，故B錯誤；由平衡（Ⅰ）到平衡（Ⅱ），化學反應②發生移動，M的體積分數不會相等的，故C錯誤；達平衡（Ⅰ）時，右邊氣體的物質的量不變，仍為2mol，左右氣體壓強相等，設平衡時左邊氣體的物質的量為xmol，則有：＝，x＝mol，即物質的量減少了3－mol＝mol，所以達平衡（Ⅰ）時，X的轉化率為×100％＜50%，故D錯誤。
5．（2021·德州高二檢測）硫酸工業中SO2轉化為SO3是重要的反應之一，在一定壓強和催化劑作用下在2L密閉容器中充入0.8molSO2和2molO2發生反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），SO2的轉化率隨溫度的變化如下表所示：
溫度 450℃ 500℃ 550℃ 600℃
SO2的轉化率 97.5% 95.8% 90.50% 80.0%
（1）由表中數據判斷H______0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）能判斷該反應已達到平衡狀態的依據是______（填序號）。
a．混合氣體中各組分的質量不變
b．c（SO2）＝c（SO3）
c．v正（SO3）＝2v逆（O2）
（3）某溫度下經2min反應達到平衡后c（SO2）＝0.08mol/L，則：
①0~2min之間，O2的平均反應速率是____________。
②此時的溫度是______℃。
③此溫度下的平衡常數K＝_________（可用分數表示）。
【解析】（1）隨著溫度的升高，二氧化硫的轉化率減小，平衡向逆反應方向移動，故為放熱反應；（2）平衡后各氣體組分的質量不變，a正確；平衡狀態各物質的濃度不再變化，但濃度不一定相等，b錯誤；平衡時不同物質的正逆反應速率之比等于化學計量數之比：v正（SO3）∶v逆（O2）＝2∶1，即v正（SO3）＝2v逆（O2），c正確；（3）①根據方程式；2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），濃度變化比等于化學計量數之比。二氧化硫的濃度變化為0.4mol/L－0.08mol/L＝0.32mol/L，故氧氣的濃度變化為0.16mol/L，生成SO3的濃度為0.32mol/L，氧氣的反應速率為＝0.08mol/（L·min），平衡時氧氣的濃度為：－0.16mol/L＝0.84mol/L；②二氧化硫的轉化率為×100%＝80%，根據表中數據可知此時的溫度為600℃；③此溫度下的平衡常數K＝＝＝L/mol。
【答案】（1）＜（2）a、c；（3）①0.08mol/（L·min）②600℃ ③
6．（2021·天津河東區高三4月模擬節選）一定量的CO2與足量的C在恒壓密閉容器中發生反應：C（s）+CO2（g）2CO（g） ΔH＝173kJ·mol－1，若壓強為p kPa，平衡時體系中氣體體積分數與溫度的關系如圖所示，回答下列問題：
（1）650℃時CO2的平衡轉化率為________。
（2）t1℃時平衡常數Kp＝________（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數）；該溫度下達平衡后若再充入等物質的量的CO和CO2氣體，則平衡________（填“正向”“逆向”或“不”）移動，原因是_________________。
【解析】（1）650℃時，平衡時CO2的體積分數為60%，設其物質的量為0.6 mol，則平衡時CO的物質的量為0.4 mol，起始時CO2的物質的量為0.6mol+×0.4 mol＝0.8mol，故CO2的平衡轉化率為×100%＝25%。（2）t1℃時，平衡時CO與CO2的體積分數相等，其平衡分壓均為0.5p kPa，則此時的平衡常數為Kp＝＝0.5p kPa。
【答案】（1）25%（2）0.5p kPa；不；Qp＝Kp第09講 化學平衡常數 平衡轉化率
(
目標導航
)
課程標準 課標解讀
1．進一步認識化學平衡狀態的特征，能夠描述平衡的建立過程。 2．了解化學平衡常數的定義。 3．能正確書寫給定反應的平衡常數表達式，并能進行相應的簡單計算。 4．理解化學平衡常數的應用及意義。 1．通過對平衡常數概念的理解和應用，以及化學平衡常數的有關計算，提升學生思考問題、解決問題的能力。 2．通過對實驗數據的分析，培養學生嚴謹求實、積極時間的科學作風。 3．通過對“化學平衡常數”烷烴的研討，培養學生處理實驗數據的能力，以及從數據中獲取信息、總結信息的能力。
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知識精講
)
知識點01 化學平衡常數
1．定義
（1）條件：一定溫度下一個可逆反應達到化學平衡狀態時
（2）敘述：______濃度的系數次冪之積與______濃度的系數次冪之積的比值，叫化學平衡常數
（3）符號：K
2．表達式
（1）可逆反應：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）
（2）表達式：K＝____________
（3）單位：__________________
3．意義
（1）對于同類型反應，平衡常數的大小反映了化學反應可能進行的______；
（2）平衡常數的數值越______，說明反應可以進行得越完全。
K值 ＜10－5 10－5～105 ＞105
反應程度 ____________ ____________ ____________
4．影響因素
（1）內因：反應物的____________。
（2）外因：反應體系的____________。
【即學即練1】關于平衡常數K，下列說法中正確的是（ ）。
A．對可逆反應，溫度升高，反應速率增大，K值增大
B．對可逆反應，溫度不變，加催化劑，K值不變
C．與化學反應本身和溫度有關，并且會受到起始濃度的影響
D．只與化學反應本身有關，與其他任何條件無關的一個不變的常數
知識點02 濃度熵
1．表達式：Q＝（各組分濃度代表任意狀態的濃度）
2．意義：Q越大，反應______向進行的程度越大
3．應用：判斷反應是否達到平衡或反應進行的方向
【即學即練2】在1000K時，已知反應Ni（s）+H2O（g）NiO（s）+H2（g）的平衡常數K＝2。當水蒸氣和氫氣的物質的量濃度相等時，此反應（ ）。
A．未達平衡狀態，反應正向進行 B．已達平衡狀
C．未達平衡狀態，反應逆向進行 D．無法確定
知識點03 平衡轉化率
1．表達式：α（A）＝×100%＝×100%＝×100%
2．規律
（1）同一反應的不同反應物，其轉化率可能不同；
（2）當按照反應______之比投入反應物時，反應物轉化率相同。
（3）反應物有多種時，提高一種反應物的濃度，可以______其他反應物的轉化率，而該反應物本身的轉化率會______。
【即學即練3】（2021·常州高二檢測）恒溫恒壓下，使1LNO2按下式分解：2NO22NO+O2，達到平衡時氣體體積為1.2L，此時NO2的轉化率為（ ）。
A．40% B．30% C．20% D．10%
(
能力拓展
)
考法01 化學平衡常數的理解與應用
【典例1】（雙選）（2021 信陽高二檢測）關于化學平衡常數的敘述正確的是（ ）。
A．溫度一定，一個化學反應的平衡常數是一個常數
B．兩種物質反應，不管怎樣書寫化學方程式，平衡常數不變
C．溫度一定時，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數互為倒數
D．濃度商Qc＜Kc，v（正）＜v（逆）
【知識拓展】化學平衡常數的理解與應用
1．化學平衡常數應用中的注意事項
（1）化學平衡常數只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度、壓強、催化劑無關。
（2）反應物或生成物中有固體或純液體存在時，由于其濃度可看作“1”而不代入公式。
（3）化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數，若反應方向改變，則平衡常數變為倒數。若同一反應方程式中各物質的系數等倍擴大或縮小，平衡常數也會改變。
2．化學平衡常數的應用
（1）判斷反應進行程度的大小。
（2）判斷反應是否平衡及不平衡時的反應方向。
（3）判斷反應的熱效應。
3．化學平衡常數和平衡轉化率的區別與聯系
（1）對某一個具體反應，在溫度一定時，只有一個化學平衡常數；但不同反應物的平衡轉化率可能不同。故必須指明是哪一反應物的平衡轉化率。
（2）平衡常數和平衡轉化率都能定量表示化學反應的限度。平衡常數只與溫度有關，而平衡轉化率的影響因素有溫度、濃度、壓強等。
（3）溫度一定，平衡常數越大，平衡轉化率不一定越大。
考法02 化學平衡常數與書寫方式的關系
【典例2】（江西省萍鄉市2020~2021學年高三1月模擬節選）煤炭中的硫主要以黃鐵礦形式存在，用氫氣脫除黃鐵礦中硫的相關反應（見下表），其相關反應的平衡常數的對數值與溫度的關系如圖。
相關反應 反應熱 平衡常數K
FeS2（s）+H2（g）FeS（s）+H2S（g） ΔH1 K1
FeS2（s）+H2（g）Fe（s）+H2S（g） ΔH2 K2
FeS（s）+H2（g）Fe（s）+H2S（g） ΔH3 K3
1000K時，平衡常數的對數lgK1、lgK2和lgK3之間的關系為____________。
【知識拓展】平衡常數與書寫方式的關系
（1）正逆反應平衡常數的關系是：K正·K逆＝1
（2）化學計量數變成n倍，平衡常數變為n次方倍
（3）反應③＝反應①+反應②，則：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1×K2
（4）反應③＝反應①－反應②，則：△H3＝△H1－△H2，K3＝
（5）反應③＝a×反應①－×反應②，則：△H3＝a△H1－△H2，K3＝
考法03 有關化學平衡常數及平衡轉化率的計算
【典例2】（2022·遼寧省選擇考）某溫度下，在1L恒容密閉容器中2.0molX發生反應2X（s）Y（g）+2Z（g），有關數據如下：
時間段/min 產物Z的平均生成速率/mol·L－1·min－1
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列說法錯誤的是
A．1min時，Z的濃度大于0.20mol·L－1
B．2min時，加入0.20molZ，此時v正（Z）＜v逆（Z）
C．3min時，Y的體積分數約為33.3%
D．5min時，X的物質的量為1.4mol
【知識拓展】有關化學平衡常數及平衡轉化率的計算
1．基本計算模式——“三段式”
（1）確定反應物或生成物的起始加入量
（2）確定反應過程的變化量
（3）確定平衡量
（4）依據題干中的條件，建立等量關系進行計算
反應 aA（g） +bB（g） cC（g） +dD（g）
起始量mol/L m n 0 0
轉化量mol/L ax bx cx dx
平衡量mol/L m－ax n－bx cx dx
2．物質濃度的變化關系
（1）反應物：平衡濃度＝初始濃度－轉化濃度；
（2）反應產物：平衡濃度＝初始濃度+轉化濃度；
（3）轉化濃度之比等于化學方程式中各物質系數之比。
3．三個比值量
（1）反應物的轉化率：＝×100%
（2）產物的產率：產率＝×100%
①實際產量：題中告訴的某種產物的生成量
②理論產量：按照系數使量少的反應物完全反應得到的產物的量
（3）百分含量：含量＝×100%
①常見量：體積分數、物質的量分數
②關系式：體積分數＝物質的量分數
(
分層提分
)
題組A 基礎過關練
1．在恒溫恒容下，當反應容器內總壓強不隨時間變化時，下列可逆反應一定達到平衡的是（ ）。
A．A（g）+B（g）C（g）
B．A（g）+2B（g）3C（g）
C．A（g）+B（g）C（g）+D（g）
D．以上都達到平衡
2．下列數據是一些反應的平衡常數的數值，表示反應物轉化率最大的是（ ）。
A．K＝1 B．K＝10－1 C．K＝1010 D．K＝10－10
3．（2021·北京朝陽區高二檢測）某可逆反應aA+bBcC △H。在某溫度下的平衡常數為K（K≠1），保持溫度不變，將方程式的書寫作如下改變，則△H和K數值的相應變化為（ ）。
A．寫成2aA+2bB2cC，△H、K值均擴大了一倍
B．寫成2aA+2bB2cC，△H擴大了一倍，K值保持不變
C．寫成cCaA+bB，△H、K值變為原來的相反數
D．寫成cCaA+bB，△H變為原來的相反數，K值變為倒數
4．（2021 蘇州高二檢測）已知下列反應的平衡常數：S（s）+H2（g）H2S（g）；K1，S（s）+O2（g）SO2（g）；K2，則反應H2（g）+SO2（g）H2S（g）+O2（g）的平衡常數是（ ）。
A．K1+K2 B．K1－K2 C．K1×K2 D．K1÷K2
5．（2021·周口高二檢測）在25℃時，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：
物質 X Y Z
初始濃度/mol·L－1 0.1 0.2 0
平衡濃度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1
下列說法錯誤的是（ ）。
A．反應達到平衡時，X的轉化率為50%
B．反應可表示為：X+3Y2Z，其平衡常數為1600（mol·L－1）－2
C．增大壓強使平衡常數增大
D．改變溫度可以改變此反應的平衡常數
6．（2021·三門峽高二檢測）在5L的密閉容器中充入2mol A氣體和1mol B氣體，一定條件下發生如下反應：2A（g）+B（g）2C（g），當反應達到平衡時，測得容器內混合氣體壓強是反應前的，則A轉化率為（ ）。
A．67% B．50% C．25% D．5%
7．氮化硅（Si3N4）是一種新型陶瓷材料，它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中，通過以下反應制得：3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）Si3N4（s）+6CO（g）。
（1）該反應的平衡常數表達式為K＝___________；
（2）若知上述反應為放熱反應，則升高溫度，其平衡常數值______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若已知CO生成速率為v（CO）＝18mol L－1 min－1，則N2消耗速率為v（N2）＝______。
8．某溫度時，在2L密閉容器中氣態物質X和Y反應生成氣態物質Z，它們的物質的量隨時間的變化如表所示：
t/min X/mol Y/mol Z/mol
0 1.00 1.00 0.00
1 0.90 0.80 0.20
3 0.75 0.50 0.50
5 0.65 0.30 0.70
9 0.55 0.10 0.90
10 0.55 0.10 0.90
14 0.55 0.10 0.90
（1）體系中發生反應的化學方程式是________________________；
（2）該反應在0～5min時間內產物Z的平均反應速率為：________________；
（3）該反應在第______分鐘（min）時達到平衡狀態，此時反應物X的轉化率α等于________；
（4）若使該反應的速率加快，下列措施一定不能達到目的的是________。
A．升高溫度 B．降低溫度
C．使用催化劑 D．保持容器體積不變加入1molX和2molY
題組B 能力提升練
1．一定條件下，反應2NO（g）+O2（g）2NO2（g）在容積不變的密閉容器中發生，下列對該反應達到平衡狀態的標志的描述中錯誤的是（ ）。
A．混合氣體的總分子數不再變化
B．混合氣體的顏色不再變化
C．容器的總壓強不再變化
D．混合氣體的總質量不再變化
2．（2021 廣州高二檢測）在相同條件下，在密閉容器中，如表所列反應的平衡常數的關系正確的是（ ）。
反應方程式 平衡常數
Si+4HF（aq）SiF4+2H2 K1
Si+4HCl（aq）SiCl4+2H2 K2
Si+4HBr（aq）SiBr4+2H2 K3
A．K1＞K2＞K3 B．K1＞K3＞K2
C．K2＞K3＞K1 D．K3＞K2＞K1
3．（2021~2022年湖南衡陽高二上學期期末）在100mLN2O5/CCl4溶液中發生分解反應：2N2O54NO2+O2，在不同時刻測量放出的O2體積，換算成N2O5濃度如下表，下列說法不正確的是（ ）。
t/s 0 600 1200 1710 2220 2820 x
c（N2O5）/（mol·L－1） 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
A．600～1200s，生成NO2的平均速率為1×10－3mol·L－1·s－1
B．反應2220s時，放出的O2體積約為1.18L（標準狀況）
C．反應達到平衡時，v正（N2O5）＝2v逆（NO2）
D．推測上表中的x為3930
4．（2021·哈爾濱第二次調研）溫度恒定的條件下，在2L容積不變的密閉容器中，發生反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。開始充入4mol的SO2和2mol的O2，10s后達到平衡狀態，此時c（SO3）＝0.5mol·L－1，下列說法不正確的是（ ）。
A．v（SO2）∶v（O2）＝2∶1
B．10s內，v（SO3）＝0.05mol·L－1·s－1
C．SO2的平衡轉化率為25%
D．平衡時容器內的壓強是反應前的5/6倍
5．在300mL的密閉固定容器中，一定條件下發生Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）4（g）的反應，該反應平衡常數（K）與溫度（T）的關系如下表所示：
T/℃ 25 80 230
K 5×104 2 1.9×10﹣5
下列說法不正確的是（ ）。
A．上述生成Ni（CO）4（g）的反應為放熱反應
B．230℃時，該反應的正反應為不自發的反應
C．80℃達到平衡時，測得n（CO）＝0.3mol，則Ni（CO）4的平衡濃度為2mol·L－1
D．25℃時反應Ni（CO）4（g）Ni（s）+4CO（g）的平衡常數為2×10－5
6．（2021·安徽池州高二檢測）CO2和H2的混和氣體加熱到1023K時，可建立下列平衡：CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g），在該溫度下，平衡時有90%的氫氣變成水蒸氣（平衡常數K＝1），則原混合氣體中CO2和H2的分子數之比是（ ）。
A．9∶1 B．1∶5 C．1∶10 D．1∶1
7．（2021 銀川高二檢測）下列反應在210℃達到平衡：
①PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）△H＞0K＝1
②CO（g）+Cl2（g）COCl2（g）△H＜0K＝5×104
③COCl2（g）CO（g）+Cl2（g）△H＞0
（1）化學平衡常數K表示可逆反應的進行程度，K值越大，表示_________，K值大小與溫度的關系是：溫度升高，K值_________（填一定增大、一定減小、或可能增大也可能減小）。
（2）根據反應①的平衡常數K的表達式，平衡時，下列等式必定成立的是_____。
A．c（PCl5）＝c（PCl3）＝c（Cl2）＝1
B．c（PCl5）＝c（PCl3） c（Cl2）＝1
C．c（PCl5）＝c（PCl3） c（Cl2）
反應②和反應③的K值表達式_________（填“相同”或“不同”）。
（3）降低Cl2濃度，反應③的K值____（填“增大”、“減少”或“不變”）。
（4）要使反應①和反應②的K值相等，應采取的措施是_________。
A．反應①、反應②同時升高溫度
B．反應①、反應②同時降低溫度
C．反應①降低溫度，反應②維持210℃
8．（1）已知：2NO2（g）N2O4（g）；△H＜0。在恒溫恒容條件下，將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中，反應過程中各物質的物質的量濃度c隨時間t的變化關系如下圖所示。
①a、b、c、d四個點中，表示化學反應處于平衡狀態的點是_________。
②前10min內用NO2表示的化學反應速率v（NO2）＝_________mol·L－1·min－1。反應在第一個平衡點的平衡常數K（1）＝_________（可用分數表示）。反應在第二個平衡點的平衡常數K（2）與第一個平衡點的平衡常數K（1）的關系：K（2）_________K（1）（填＞、＝或＜）。
③請在右圖坐標中畫出1molN2O4通入2L的密閉容器中反應發生過程中的能量變化示意圖，并在虛線上分別標出反應物和生成物的化學式。
（2）右圖中a、b、c、d分別代表氧族元素（ⅥA族）：Te（碲）、Se（硒）、S、Ｏ氫化物的反應熱的數據示意圖。試回答下列問題：
1①請你歸納：非金屬元素氫化物的穩定性與形成氫化物的反應熱△H的關系_____________________________________________。
②寫出硒化氫發生分解反應的熱化學反應方程式：___________________________。
題組C 培優拔尖練
1．（2021 廣東順德高二上學期期末檢測）已知在448℃時，反應H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常數為49。下列敘述中正確的是（相同溫度下）（ ）。
A．反應H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常數K＝＝49
B．反應2HI（g）H2（g）+I2（g）的平衡常數K＝＝49
C．反應HI（g）H2（g）+I2（g）的平衡常數K＝＝7
D．反應2HI（g）H2（g）+I2（g）的平衡常數K＝＝
2．（2021·鎮江高二檢測）少量純凈的氨基甲酸銨置于體積不變的密閉真空容器中，在恒定溫度下發生分解反應：H2NCOONH4（s）2NH3（g）+CO2（g）△H＞0，下列說法正確的是（ ）。
A．當氨氣的體積分數不變時，該分解反應達到了平衡
B．當氨氣的物質的量濃度不變時，該反應達到了平衡
C．如果v正（NH3）＝2v正（CO2）時，該反應達到了平衡
D．如果2v正（NH3）＝v逆（CO2）時，該反應向正反應方向進行
3．298K時，在2L固定體積的密閉容器中，發生可逆反應：2NO2（g）N2O4（g）ΔH＝－akJ/mol（a＞0）。N2O4的物質的量濃度隨時間變化如圖。達平衡時，N2O4的濃度為NO2的2倍，若反應在398K進行，某時刻測得n（NO2）＝0.6mol，n（N2O4）＝1.2mol，則此時，下列大小關系正確的是（ ）。
A．v（正）＞v（逆） B．v（正）＜v（逆）
C．v（正）＝v（逆） D．v（正）、v（逆）大小關系不確定
4．（2021~2022·福建省福州市高二上學期期末檢測）可逆反應①X（g）+2Y（g）2Z（g）②2M（g）N（g）+P（g）分別在密閉容器的兩個反應室中進行，反應室之間有無摩擦、可滑動的密封隔板。反應開始和達到平衡狀態時有關物理量的變化如圖所示，下列判斷正確的是（ ）。
A．達平衡（Ⅰ）時體系的壓強與反應開始時體系的壓強之比為10∶11
B．反應①的正反應是吸熱反應
C．在平衡（Ⅰ）和平衡（Ⅱ）中，M的體積分數相等
D．達平衡（Ⅰ）時，X的轉化率為50%
5．（2021·德州高二檢測）硫酸工業中SO2轉化為SO3是重要的反應之一，在一定壓強和催化劑作用下在2L密閉容器中充入0.8molSO2和2molO2發生反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），SO2的轉化率隨溫度的變化如下表所示：
溫度 450℃ 500℃ 550℃ 600℃
SO2的轉化率 97.5% 95.8% 90.50% 80.0%
（1）由表中數據判斷H______0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）能判斷該反應已達到平衡狀態的依據是______（填序號）。
a．混合氣體中各組分的質量不變
b．c（SO2）＝c（SO3）
c．v正（SO3）＝2v逆（O2）
（3）某溫度下經2min反應達到平衡后c（SO2）＝0.08mol/L，則：
①0~2min之間，O2的平均反應速率是____________。
②此時的溫度是______℃。
③此溫度下的平衡常數K＝_________（可用分數表示）。
6．（2021·天津河東區高三4月模擬節選）一定量的CO2與足量的C在恒壓密閉容器中發生反應：C（s）+CO2（g）2CO（g） ΔH＝173kJ·mol－1，若壓強為p kPa，平衡時體系中氣體體積分數與溫度的關系如圖所示，回答下列問題：
（1）650℃時CO2的平衡轉化率為________。
（2）t1℃時平衡常數Kp＝________（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數）；該溫度下達平衡后若再充入等物質的量的CO和CO2氣體，則平衡________（填“正向”“逆向”或“不”）移動，原因是_________________。

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