化學平衡常數及轉化率的計算第七章第35講1.了解化學平衡常數(K)的含義。2.能利用化學平衡常數進行相關計算。3.能正確計算化學反應的轉化率(α)。復習目標考點一化學平衡常數的概念及應用真題演練明確考向課時精練鞏固提高考點二“三段式”突破平衡常數、轉化率的相關計算考點三速率常數與化學平衡常數的關系內容索引專項提能特訓13多平衡體系的綜合分析考點一化學平衡常數的概念及應用知識梳理·夯基礎1.概念在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物___________與反應物____________的比值是一個常數，用符號___表示。2.表達式對于一般的可逆反應mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，當在一定溫度下達到平衡時，K＝(固體和純液體的濃度視為常數，通常不計入化學平衡常數表達式中)。濃度冪之積濃度冪之積K3.意義及影響因素(1)K值越大，反應物的轉化率越大，正反應進行的程度越大。(2)K只受

影響，與反應物或生成物的濃度變化無關。(3)化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。溫度4.應用(1)判斷可逆反應進行的程度。(2)判斷反應是否達到平衡或向何方向進行。對于化學反應aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)的任意狀態，濃度商：Q＝___________。Q＜K，反應向___反應方向進行；Q＝K，反應處于_____狀態；Q＞K，反應向___反應方向進行。正平衡逆(3)判斷可逆反應的熱效應錯誤的寫明原因易錯易混辨析(1)平衡常數表達式中，可以是物質的任一濃度(

)錯因：_________________________________________。(2)增大反應物的濃度，平衡正向移動，化學平衡常數增大(

)錯因：_____________________。(3)對某一可逆反應，升高溫度則化學平衡常數一定變大(

)錯因：_____________________________________________________________?！痢痢疗胶獬当磉_式中，必須是各物質的平衡濃度平衡常數只與溫度有關

升溫，對于吸熱反應，平衡常數增大，對于放熱反應，平衡常數減小(4)一個可逆反應的正反應K正與逆反應K逆相等(

)錯因：_________________。(5)平衡常數發生變化，化學平衡不一定發生移動(

)錯因：________________________________________________________。××它們互為倒數關系平衡常數發生改變，溫度一定改變，所以化學平衡一定發生移動深度思考1.書寫下列化學反應的平衡常數表達式。(1)Cl2＋H2O

HCl＋HClO(2)C(s)＋H2O(g)

CO(g)＋H2(g)(3)CH3COOH＋C2H5OH

CH3COOC2H5＋H2O(5)CaCO3(s)

CaO(s)＋CO2(g)答案K＝c(CO2)2.一定溫度下，分析下列三個反應的平衡常數的關系①N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

K1③2NH3(g)

N2(g)＋3H2(g)

K3(1)K1和K2，K1＝___。(2)K1和K3，K1＝___。3.在一定溫度下，已知以下三個反應的平衡常數：反應①：CO(g)＋CuO(s)

CO2(g)＋Cu(s)

K1反應②：H2(g)＋CuO(s)

Cu(s)＋H2O(g)

K2反應③：CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)

K3K3與K1、K2的關系是K3＝_____。遞進題組·練能力題組一平衡常數及影響因素1.對于反應C(s)＋H2O(g)

CO(g)＋H2(g)

ΔH>0，下列有關說法正確的是A.平衡常數表達式為K＝B.恒溫條件下壓縮容器的體積，平衡不移動，平衡常數K不發生變化C.升高體系溫度，平衡常數K減小D.恒溫恒壓條件下，通入氦氣，平衡正向移動，平衡常數K不發生變化√解析固態物質濃度為“常數”，視為“1”，不需寫入平衡常數表達式，A項錯誤；增大壓強，平衡逆向移動，B項錯誤；升溫，該反應正向進行，K增大，C項錯誤；恒壓條件下，通入氦氣，平衡向氣體體積增大的方向移動，即平衡正向移動，K只與溫度有關，溫度不變，K不發生變化，D項正確。2.(2020·西安市鐵一中學質檢)O3是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經濟等優點。O3可溶于水，在水中易分解，產生的[O]為游離氧原子，有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發生的反應如下：反應①

O3

O2＋[O]

ΔH>0平衡常數為K1；反應②

[O]＋O3

2O2

ΔH<0平衡常數為K2；總反應：2O3

3O2

ΔH<0平衡常數為K。下列敘述正確的是A.降低溫度，總反應K減小

B.K＝K1＋K2C.適當升溫，可提高消毒效率

D.壓強增大，K2減小√解析降溫，總反應平衡向右移動，K增大，A項錯誤；升高溫度，反應①平衡向右移動，c([O])增大，可提高消毒效率，C項正確；平衡常數只與溫度有關，D項錯誤。題組二平衡常數的應用3.(2019·寧夏高三調研)在恒容密閉容器中，由CO合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)，在其他條件不變的情況下研究溫度對反應的影響，實驗結果如圖所示，下列說法正確的是A.平衡常數K＝B.該反應在T1時的平衡常數比T2時的小C.CO合成甲醇的反應為吸熱反應D.處于A點的反應體系從T1變到T2，達√解析A項，因該反應中氫氣前的系數為2，則該反應的平衡常數的表達式為K＝

，錯誤；B項，由圖像可知，反應從T2到T1時，甲醇的物質的量增大，根據平衡常數的計算式可知T1時的平衡常數比T2時的大，錯誤；C項，由圖像可知在T2溫度下反應先達到平衡，反應速率較T1快，則有T2＞T1，從圖像的縱坐標分析可得溫度降低，平衡向正反應方向移動，則正反應為放熱反應，錯誤；D項，處于A點的反應體系從T1變到T2的過程中，平衡向逆反應方向移動，則c(H2)增大，而c(CH3OH)減小，達到平衡時

應該增大，正確。4.在體積為1L的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，化學平衡常數K與溫度T的關系如下表：

回答下列問題：(1)升高溫度，化學平衡向_______(填“正反應”或“逆反應”)方向移動。解析由表格數據可知，隨著溫度升高，平衡常數增大，說明升高溫度化學平衡向正反應方向移動。T/℃70080085010001200K0.60.91.01.72.6正反應(2)若某溫度下，平衡濃度符合下列關系：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，此時的溫度為______；在此溫度下，若該容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O，則此時反應所處的狀態為____________________(填“向正反應方向進行中”“向逆反應方向進行中”或“平衡狀態”)。解析c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，則計算出K＝1.0，即此時溫度為850℃，此溫度下<1.0，故反應向正反應方向進行中。850℃向正反應方向進行中化學反應平衡常數溫度/℃500800①2H2(g)＋CO(g)

CH3OH(g)K12.50.15②H2(g)＋CO2(g)

H2O(g)＋CO(g)K21.02.50③3H2(g)＋CO2(g)

CH3OH(g)＋H2O(g)K3

5.甲醇是重要的化學工業基礎原料和清潔液體燃料。工業上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇。已知制備甲醇的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數如下表所示：(1)據反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系，則K3＝_______(用K1、K2表示)。K1·K2K3＝K1·K2。(2)反應③的ΔH______(填“>”或“＜”)0。＜解析根據K3＝K1·K2，500℃、800℃時，反應③的平衡常數分別為2.5、0.375；升溫，K減小，平衡左移，正反應為放熱反應，所以ΔH＜0。(3)500℃時測得反應③在某時刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L－1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時v正______(填“＞”“＝”或“＜”)v逆。＞解析500℃時，K3＝2.5故反應正向進行，v正＞v逆。返回考點二“三段式”突破平衡常數、轉化率的相關計算知識梳理·夯基礎1.三段式計算“三段式法”是有效解答化學平衡計算題的“萬能鑰匙”。解題時，要注意準確地列出起始量、變化量、平衡量，按題目要求進行計算，同時還要注意單位的統一。(1)分析三個量：即起始量、變化量、平衡量。(2)明確三個關系①對于同一反應物，起始量－變化量＝平衡量。②對于同一生成物，起始量＋變化量＝平衡量。③各轉化量之比等于各反應物的化學計量數之比。(3)計算模式對以下反應：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物質的量(mol)分別為a、b，達到平衡后，A的消耗量為mx

mol，容器容積為VL。

mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)起始/mol

a

b00變化/mol

mx

nx

px

qx平衡/mol

a－mx

b－nx

px

qx⑧生成物的產率：實際產量(指生成物)占理論產量的百分數。一般來講，轉化率越大，原料利用率越高，產率越大。2.Kp計算(1)Kp含義：在化學平衡體系中，用各氣體物質的分壓替代濃度計算的平衡常數叫壓強平衡常數。(2)計算技巧：第一步，根據“三段式”法計算平衡體系中各物質的物質的量或物質的量濃度；第二步，計算各氣體組分的物質的量分數或體積分數；第三步，根據分壓計算公式求出各氣體物質的分壓，某氣體的分壓＝氣體總壓強×該氣體的體積分數(或物質的量分數)；第四步，根據平衡常數計算公式代入計算。例如，N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)，壓強平衡常數表達式為Kp＝

。深度思考已知在密閉容器中發生可逆反應：M(g)＋N(g)

P(g)＋Q(g)

ΔH>0。某溫度下，反應物的起始濃度分別為c(M)＝1mol·L－1，c(N)＝2.4mol·L－1。思考并解答下列問題：(1)若達到平衡后，M的轉化率為60%，列出“三段式”，計算此時N的平衡濃度是多少？答案

M(g)＋N(g)

P(g)＋Q(g)初始/mol·L－1

1

2.4

0

0轉化/mol·L－1

1×60%1×60%1×60%

1×60%平衡/mol·L－1

0.4

1.8

0.6

0.6由三段式得N的平衡濃度為1.8mol·L－1。(2)若反應溫度升高，該反應的平衡常數、M的轉化率如何變化？_______________________________________________________________________。由于該反應正向為吸熱反應，溫度升高，平衡右移，K值增大，M的轉化率增大(3)若反應溫度不變，反應物的起始濃度分別為：c(M)＝4mol·L－1，c(N)＝a

mol·L－1；達到平衡后，c(P)＝2mol·L－1，則M的轉化率為________，N的起始濃度為___________。50%6mol·L－1解析

M(g)＋N(g)

P(g)＋Q(g)初始濃度/mol·L－1

4

a

0

0轉化濃度/mol·L－1

2

2

2

2平衡濃度/mol·L－1

4－2a－2

2

2解得a＝6即反應物N的起始濃度為6mol·L－1。遞進題組·練能力題組一化學平衡常數與轉化率相結合計算1.羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)

COS(g)＋H2(g)

K＝0.1反應前CO的物質的量為10mol，平衡后CO的物質的量為8mol。下列說法正確的是A.升高溫度，H2S濃度增大，表明該反應是吸熱反應B.通入CO后，正反應速率逐漸增大C.反應前H2S物質的量為7molD.CO的平衡轉化率為80%√解析A項，升高溫度，H2S濃度增大，說明平衡向逆反應方向移動，逆反應吸熱，正反應放熱，錯誤；B項，通入CO氣體瞬間正反應速率增大，達到最大值，向正反應方向建立新的平衡，正反應速率逐漸減小，錯誤；C項，設反應前H2S的物質的量為n

mol，容器的容積為VL，則

CO(g)＋H2S(g)

COS(g)＋H2(g)

K＝0.1n(始)/mol10

n

00n(轉)/mol

2

2

22n(平)/mol

8n－2

22D項，根據上述計算可知CO的轉化率為20%，錯誤。2.(2019·湖北黃岡調研)已知反應：CH2==CHCH3(g)＋Cl2(g)

CH2==CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定壓強下，按w＝

向密閉容器中充入氯氣與丙烯。圖甲表示平衡時，丙烯的體積分數(φ)與溫度(T)、w的關系，圖乙表示正、逆反應的平衡常數與溫度的關系。則下列說法中錯誤的是A.圖甲中w2＞1B.圖乙中，A線表示逆反應的平衡常數C.溫度為T1、w＝2時，Cl2的轉化率為50%D.若在恒容絕熱裝置中進行上述反應，達到平衡時，裝置內的氣體壓強增大√解析根據題中信息可知，增大n(Cl2)，w增大，平衡正向移動，丙烯的體積分數(φ)減小，故w2＞1，A項正確；根據圖甲可知，升高溫度，丙烯的體積分數增大，說明平衡逆向移動，逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，則升高溫度，正反應的平衡常數減小，逆反應的平衡常數增大，圖乙中A線表示逆反應的平衡常數，B項正確；由圖乙知，溫度為T1時，正、逆反應的平衡常數相等，又因兩者互為倒數，則平衡常數K＝1，當w＝2時，設CH2==CHCH3和Cl2的物質的量分別為a

mol、2a

mol，參加反應的Cl2的物質的量為b

mol，利用三段式可列關系式該反應為反應前后氣體體積不變的放熱反應，反應向正反應方向進行，體系溫度升高，氣體膨脹，達到平衡時，裝置內的氣體壓強將增大，D項正確。題組二連續反應、競爭反應平衡常數的計算3.加熱N2O5依次發生的分解反應為①N2O5(g)

N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)

N2O(g)＋O2(g)。在容積為2L的密閉容器中充入8molN2O5，加熱到t

℃，達到平衡狀態后O2為9mol，N2O3為3.4mol。則t

℃時反應①的平衡常數為A.10.7 B.8.5 C.9.6 D.10.2√解析設N2O5的轉化濃度為x

mol·L－1，N2O3的轉化濃度為y

mol·L－1。

N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)開始/mol·L－1400轉化/mol·L－1

x

x

x平衡/mol·L－14－x

x

x

N2O3(g)

N2O(g)＋O2(g)開始/mol·L－1

x0x轉化/mol·L－1

y

y

y平衡/mol·L－1

x－y

y

x＋y所以x＝3.1y＝1.4所以反應①的平衡常數為4.CO2經催化加氫可以生成低碳烴，主要有以下兩個競爭反應：反應Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)

CH4(g)＋2H2O(g)反應Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)

C2H4(g)＋4H2O(g)為分析催化劑對反應的選擇性，在1L密閉容器中充入2molCO2和4molH2，測得有關物質的物質的量隨溫度變化如圖所示：該催化劑在較低溫度時主要選擇________(填“反應Ⅰ”或“反應Ⅱ”)。520℃時，反應Ⅰ的平衡常數K＝_________(只列算式不計算)。反應Ⅰ解析溫度較低時，CH4的物質的量多，所以該催化劑在較低溫度時主要選擇反應Ⅰ。

CO2(g)＋4H2(g)

CH4(g)＋2H2O(g)轉化(mol·L－1)0.20.8

0.20.4

2CO2(g)＋6H2(g)

C2H4(g)＋4H2O(g)轉化(mol·L－1)0.41.2

0.2

0.8c(CO2)＝(2－0.2－0.4)mol·L－1＝1.4mol·L－1c(H2)＝(4－0.8－1.2)mol·L－1＝2mol·L－1c(H2O)＝(0.4＋0.8)mol·L－1＝1.2mol·L－1題組三分壓常數的計算5.在恒容密閉容器中，加入足量的MoS2和O2，僅發生反應：2MoS2(s)＋7O2(g)

2MoO3(s)＋4SO2(g)

ΔH。測得氧氣的平衡轉化率與起始壓強、溫度的關系如圖所示：(1)p1、p2、p3的大?。篲__________。p1＞p2＞p3解析該反應的正反應是一個反應前后氣體體積減小的可逆反應，增大壓強平衡正向移動，氧氣轉化率增大，所以壓強：p1＞p2＞p3。(2)若初始時通入7.0molO2，p2為7.0kPa，則A點平衡常數Kp＝________(用氣體平衡分壓代替氣體平衡濃度計算，分壓＝總壓×氣體的物質的量分數，寫出計算式即可)。6.SO2與Cl2反應可制得磺酰氯(SO2Cl2)，反應為SO2(g)＋Cl2(g)

SO2Cl2(g)。按投料比1∶1把SO2與Cl2充入一恒壓的密閉容器中發生上述反應，SO2的轉化率與溫度T的關系如圖所示：若反應一直保持在p壓強條件下進行，則M點的分壓平衡常數Kp＝_____(用含p的表達式表示，用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×體積分數)。解析據圖可知M點SO2的轉化率為50%，不妨設初始投料為2molSO2和2molCl2，則列三段式有

SO2(g)＋Cl2(g)

SO2Cl2(g)起始/mol

2

2

0轉化/mol

1

1

1平衡/mol

1

1

1相同條件下氣體壓強之比等于物質的量之比，7.丙烷無氧脫氫法制備丙烯反應如下：C3H8(g)

C3H6(g)＋H2(g)

ΔH＝＋124kJ·mol－1(1)總壓分別為100kPa、10kPa

時發生該反應，平衡體系中C3H8和C3H6的物質的量分數隨溫度變化關系如圖所示：100kPa時，C3H8和C3H6的物質的量分數隨溫度變化關系的曲線分別是______、______。ad解析C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g)

ΔH＝＋124kJ·mol－1，正反應吸熱，升高溫度，平衡正向移動，C3H8(g)的物質的量分數減小，C3H6(g)的物質的量分數增大；根據化學方程式，該反應為氣體體積增大的反應，增大壓強，C3H8的物質的量分數大于10kPa

時C3H8的物質的量分數，因此表示100kPa時，C3H8的物質的量分數隨溫度變化關系的曲線是a；增大壓強，平衡逆向移動，C3H6的物質的量分數減小，因此表示100kPa時C3H6的物質的量分數隨溫度變化關系的曲線是d。(2)某溫度下，在剛性容器中充入C3H8，起始壓強為10kPa，平衡時總壓為13.3kPa，C3H8的平衡轉化率為____。該反應的平衡常數Kp＝____kPa(保留1位小數)。33%1.6解析同溫同體積條件下，氣體的壓強之比等于氣體物質的量之比，設C3H8的平衡轉化率為x，

C3H8(g)

C3H6(g)＋H2(g)起始/kPa

10

0

0反應/kPa

10x

10x

10x平衡/kPa

10(1－x)

10x

10x則10(1－x)＋10x＋10x＝13.3，返回考點三速率常數與化學平衡常數的關系知識梳理·夯基礎1.假設基元反應(能夠一步完成的反應)為aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，其速率可表示為v＝k·ca(A)·cb(B)，式中的k稱為反應速率常數或速率常數，它表示單位濃度下的化學反應速率，與濃度無關，但受溫度、催化劑、固體表面性質等因素的影響，通常反應速率常數越大，反應進行得越快。不同反應有不同的速率常數。2.正、逆反應的速率常數與平衡常數的關系對于基元反應aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常數K＝

，反應達到平衡時v正[典題示例]

溫度為T1，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發生反應CH4(g)＋H2O(g)

CO(g)＋3H2(g)

ΔH＝＋206.3kJ·mol－1，該反應中，正反應速率為v正＝k正·c(CH4)·c(H2O)，逆反應速率為v逆＝k逆·c(CO)c3(H2)，k正、k逆為速率常數，受溫度影響。已知T1時，k正＝k逆，則該溫度下，平衡常數K1＝____；當溫度改變為T2時，若k正＝1.5k逆，則T2_____T1(填“>”“＝”或“<”)。1>解析解題步驟及過程：步驟1代入特殊值：平衡時v正＝v逆，即k正·c(CH4)·c(H2O)＝k逆·c(CO)·c3(H2)；步驟2適當變式求平衡常數，步驟3求其他1.5>1，平衡正向移動，升高溫度平衡向吸熱方向移動；則T2>T1。遞進題組·練能力1.N2O4與NO2之間存在反應N2O4(g)

2NO2(g)。將一定量的N2O4放入恒容密閉容器中，在一定條件下，該反應N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強間存在關系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝k2·p2(NO2)，其中k1、k2是與反應溫度有關的常數。則一定溫度下，k1、k2與平衡常數Kp的關系是k1＝________。解析Kp＝

，平衡時NO2、N2O4的消耗速率之比為v(NO2)∶v(N2O4)＝k2p2(NO2)∶k1p(N2O4)＝2∶1。2.利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反應如下：4NH3(g)＋6NO(g)

5N2(g)＋6H2O(l)

ΔH＜0已知該反應速率v正＝k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆＝k逆·cx(N2)·cy(H2O)(k正、k逆分別是正、逆反應速率常數)，該反應的平衡常數K＝

，則x＝________，y＝________。50解析當反應達到平衡時有v正＝v逆，即k正·c4(NH3)·c6(NO)＝k逆·cx(N2)·cy(H2O)，所以x＝5，y＝0。3.苯乙烯是一種重要的化工原料，可采用乙苯催化脫氫法制備，反應如下：(g)＋H2(g)

ΔH＝＋17.6kJ·mol－1實際生產中往剛性容器中同時通入乙苯和水蒸氣，測得容器總壓和乙苯轉化率隨時間變化結果如圖所示。(1)平衡時，p(H2O)＝______kPa，平衡常數Kp＝______kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數)。8045(2)反應速率v＝v正－v逆＝k正·p(乙苯)－k逆·p(苯乙烯)·p(氫氣)，k正、k逆分別為正、逆反應速率常數。計算a處的

＝____。2.54.已知在一定溫度下的可逆反應N2O4(g)

2NO2(g)中，v正＝k正·c(N2O4)，v逆＝k逆·c2(NO2)(k正、k逆只是溫度的函數)。若該溫度下的平衡常數K＝10，則k正＝______k逆。升高溫度，k正增大的倍數______(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍數。10大于解析當反應達到平衡時，v正＝v逆，即k正·c(N2O4)＝k逆·c2(NO2)，k正＝

＝k逆·K＝10k逆；該反應是吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，k正增大的倍數大于k逆增大的倍數。5.研究表明，反應2H2(g)＋2NO(g)

N2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－664.1kJ·mol－1中，正反應速率為v正＝k正·c2(NO)·c2(H2)，其中k正為速率常數，此處只與溫度有關。當t＝t1時，v正＝v1，若此刻保持溫度不變，將c(NO)增大到原來的2倍，c(H2)減少為原來的

，v正＝v2。則有v1_____(填“＞”“＜”或“＝”)v2。＝解析根據v正＝k正·c2(NO)·c2(H2)，當c(NO)增大到原來的2倍，c(H2)減少為原來的

時，v1與v2大小相等。6.2NO(g)＋O2(g)

2NO2(g)的反應歷程如下：反應Ⅰ：2NO(g)

N2O2(g)(快)

ΔH1<0v1正＝k1正·c2(NO)，v1逆＝k1逆·c(N2O2)；反應Ⅱ：N2O2(g)＋O2(g)

2NO2(g)(慢)

ΔH2<0

v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)，v2逆＝k2逆·c2(NO2)。(1)一定條件下，反應2NO(g)＋O2(g)

2NO2(g)達到平衡狀態，平衡常數K＝_________(用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代數式表示)。反應Ⅰ的活化能EⅠ_____(填“>”“<”或“＝”)反應Ⅱ的活化能EⅡ。<解析由反應達平衡狀態，所以v1正＝v1逆、v2正＝v2逆，所以v1正·v2正＝v1逆·v2逆，即k1正·c2(NO)·k2正·c(N2O2)·c(O2)＝k1逆·c(N2O2)·k2逆·c2(NO2)，因為決定2NO(g)＋O2(g)

2NO2(g)速率的是反應Ⅱ，所以反應Ⅰ的活化能EⅠ遠小于反應Ⅱ的活化能EⅡ。(2)已知反應速率常數k隨溫度升高而增大，則升高溫度后k2正增大的倍數_______k2逆增大的倍數(填“大于”“小于”或“等于”)。小于返回真題演練明確考向判斷的依據是______________________________________________________________________________。影響α的因素有__________________________________。(2)當SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質的量分數分別為7.5%、10.5%和82%時，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強下，SO2平衡轉化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應在5.0MPa、550℃時的α＝______，1.[2020·全國卷Ⅰ，28(2)(3)(4)]硫酸是一種重要的基本化工產品，接觸法制硫酸生產中的關鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋SO3(g)

ΔH＝－98kJ·mol－1?；卮鹣铝袉栴}：

該反應氣體分子數減少，增大壓強，α提高。5.0MPa＞2.5MPa＝p2，所以p1＝5.0MPa

反應物的起始濃度(組0.975成)、溫度、壓強123解析反應2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)的正反應是氣體總分子數減少的放熱反應，其他條件相同時，增大壓強，平衡正向移動，SO2平衡轉化率增大，則圖中p1＝5.0MPa，p3＝0.5MPa。由圖可知，反應在5.0MPa、550℃時SO2的平衡轉化率α＝0.975。溫度、壓強和反應物的起始濃度(組成)都會影響SO2的平衡轉化率α，溫度一定時，壓強越大，α越大；壓強一定時，溫度越高，α越小。123(3)將組成(物質的量分數)為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應器，在溫度t、壓強p條件下進行反應。平衡時，若SO2轉化率為α，則SO3壓強為___________，平衡常數Kp＝___________________(以分壓表示，分壓＝總壓×物質的量分數)。123解析假設原氣體的物質的量為100mol，則SO2、O2和N2的物質的量分別為2m

mol、m

mol和qmol,2m＋m＋q＝100，利用“三段式法”計算：123起始量/mol2m

m0轉化量/mol2mα

mα2mα平衡量/mol2m×(1－α)

m×(1－α)2mα123___________________________________________________。(4)研究表明，SO2催化氧化的反應速率方程為v＝k(－1)0.8(1－nα′)。式中：k為反應速率常數，隨溫度t升高而增大；α為SO2平衡轉化率，α′為某時刻SO2轉化率，n為常數。在α′＝0.90時，將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲線，如圖(c)所示。123曲線上v最大值所對應溫度稱為該α′下反應的最適宜溫度tm。t<tm時，v逐漸提高；t>tm后，v逐漸下降。原因是__________________________________________________________________________度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。當t＜tm，k增大對v的提高大于α引起的降低；當t＞tm，k增大對v的提高小于α引起的降低升高溫解析在α′＝0.90時，SO2催化氧化的反應速率為v＝k(－1)0.8·(1－0.90n)。升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。t＜tm時，k增大對v的提高大于α引起的降低；t＞tm后，k增大對v的提高小于α引起的降低。123解析先寫出三種氣體的燃燒熱的熱化學方程式，然后根據蓋斯定律，ΔH1＝－1560kJ·mol－1－(－1411kJ·mol－1)－(－286kJ·mol－1)＝＋137kJ·mol－1。2.[2020·全國卷Ⅱ，28(1)]乙烷在一定條件可發生如下反應：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)

ΔH1，相關物質的燃燒熱數據如下表所示：①ΔH1＝_______kJ·mol－1。123＋137物質C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol－1)－1560－1411－286解析C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)

ΔH1＝＋137kJ·mol－1是一個氣體分子數增大的吸熱反應，要提高反應物的轉化率，可以采取升高溫度、減小壓強(增大體積)等措施。②提高該反應平衡轉化率的方法有__________、____________________。123升高溫度減小壓強(或增大體積)③容器中通入等物質的量的乙烷和氫氣，在等壓下(p)發生上述反應，乙烷的平衡轉化率為α。反應的平衡常數Kp＝________________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數)。123解析設容器中通入的乙烷和氫氣均為1mol，則：

C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)

n(總)初始量/mol

1

0

1轉化量/mol

α

α

α平衡量/mol

1－α

α1＋α2＋α1233.[2019·全國卷Ⅱ，27(2)]環戊二烯()是重要的有機化工原料，廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產。回答下列問題：某溫度，等物質的量的碘和環戊烯()在剛性容器內發生反應(g)＋I2(g)

(g)＋2HI(g)

ΔH>0，起始總壓為105Pa，平衡時總壓增加了20%，環戊烯的轉化率為_________，該反應的平衡常數Kp＝__________Pa。達到平衡后，欲增加環戊烯的平衡轉化率，可采取的措施有______(填標號)。A.通入惰性氣體 B.提高溫度C.增加環戊烯濃度 D.增加碘濃度12340%3.56×104BD解析設容器中起始加入I2(g)和環戊烯的物質的量均為a，平衡時轉化的環戊烯的物質的量為x，列出三段式：

(g)＋I2(g)

(g)＋2HI(g)起始/mol

a

a

0

0轉化/mol

x

x

x

2x平衡/mol

a－x

a－x

x

2x根據平衡時總壓強增加了20%，且恒溫恒容時，壓強之比等于氣體物質的量之比，123平衡時(g)、I2(g)、(g)、HI(g)的分壓分別為123通入惰性氣體，對反應的平衡無影響，A項不符合題意；反應為吸熱反應，提高溫度，平衡正向移動，可提高環戊烯的平衡轉化率，B項符合題意；增加環戊烯濃度，能提高I2(g)的平衡轉化率，但環戊烯的平衡轉化率降低，C項不符合題意；增加I2(g)的濃度，能提高環戊烯的平衡轉化率，D項符合題意。123返回課時精練鞏固提高1.下列有關化學平衡常數的描述中正確的是A.化學平衡常數的大小取決于化學反應的內因，與其他外界條件無關B.相同溫度下，反應A＋B

C與反應C

A＋B的化學平衡常數相同C.反應2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)

ΔH<0的化學平衡常數隨溫度升高而

增大D.反應A(g)＋B(g)

2C(g)的平衡常數表達式為K＝√12345678910111213141516解析化學平衡常數內因由反應物本身的性質決定，外因只受溫度影響，A項錯；同溫下，同一反應的正、逆反應的平衡常數互為倒數，一般不相等，B項錯；該反應為放熱反應，升溫平衡逆向移動，平衡常數減小，C項錯。123456789101112131415162.某溫度下，在一個2L的密閉容器中，加入4molA和2molB，發生反應：3A(g)＋2B(g)

4C(s)＋2D(g)，反應一段時間后達到平衡狀態，測得生成1.6molC。下列說法正確的是A.該反應的化學平衡常數K＝B.B的平衡轉化率是40%C.增大壓強，化學平衡常數增大D.增加B的量，B的平衡轉化率增大√12345678910111213141516解析化學平衡常數的表達式中不能出現固體或純液體，而物質C是固體，A錯誤；根據化學方程式可知，平衡時B減少的物質的量是0.8mol，故B的平衡轉化率為40%，B正確；化學平衡常數只與溫度有關，增大壓強，化學平衡常數不變，C錯誤；增加B的量，平衡向正反應方向移動，A的轉化率增大，而B的轉化率減小，D錯誤。123456789101112131415163.(2020·長沙月考)某溫度下氣體反應達到化學平衡狀態，平衡常數K＝

，恒容時，若溫度適當降低，F的濃度增大。下列說法正確的是A.增大c(A)、c(B)，K增大B.降低溫度，正反應速率增大C.該反應的焓變為負值D.該反應的化學方程式為2E(g)＋F(g)

A(g)＋2B(g)12345678√910111213141516解析平衡常數K只隨溫度變化，不隨濃度變化，A不正確；降低溫度，正、逆反應速率均減小，B不正確；降溫，F的濃度增大，表明平衡逆向移動，正反應是吸熱反應，則焓變為正值，C不正確；根據化學平衡常數表達式可知A、B是生成物，E、F為反應物，且對應指數為其化學方程式前的計量數，D正確。123456789101112131415164.可逆反應：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)達到平衡狀態時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2，下列說法正確的是(K為平衡常數，Q為濃度商)A.Q變小，K不變，O2轉化率減小B.Q不變，K變大，SO2轉化率減小C.Q不變，K變大，O2轉化率增大D.Q增大，K不變，SO2轉化率增大√12345678910111213141516解析當可逆反應2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)達到平衡狀態時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2，氧氣的濃度增大，濃度商Q變小，平衡向右移動，氧氣轉化率減小，平衡常數只受溫度影響，溫度不變平衡常數不變，故A正確。123456789101112131415165.某溫度下，反應SO2(g)＋O2(g)

SO3(g)的平衡常數K1＝50，在同一溫度下，反應SO3(g)

SO2(g)＋O2(g)的平衡常數K2的值為A.2500 B.100 C.0.02 D.0.001√12345678910111213141516解析升高溫度，平衡向逆反應方向移動，平衡常數之間的關系為K2＜K1，K1、K2的單位均為1，c1(CO)＜c2(CO)，故C項正確。6.放熱反應CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)在溫度t1時達到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0mol·L－1，其平衡常數為K1。升高反應體系的溫度至t2時，反應物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數為K2，則A.K2和K1的單位均為mol·L－1

B.K2＞K1C.c2(CO)＝c2(H2O)

D.c1(CO)＞c2(CO)√123456789101112131415167.T

℃時，在一固定容積的密閉容器中發生反應：A(g)＋B(g)

C(s)

ΔH<0，按照不同配比充入A、B，達到平衡時容器中A、B濃度變化如圖中曲線(實線)所示，下列判斷正確的是A.T

℃時，該反應的平衡常數值為4B.c點沒有達到平衡，此時反應向逆反應

方向進行C.若c點為平衡點，則此時容器內的溫度

高于T

℃D.T

℃時，直線cd上的點均為平衡狀態√12345678910111213141516解析根據平衡常數的表達式并結合圖中曲線可知，K＝故A錯誤；c點沒有達到平衡，如果達到平衡，應向d點移動，A、B的濃度降低，說明平衡向正反應方向移動，故B錯誤；如果c點達到平衡，此時的平衡常數小于T

℃時的平衡常數，說明平衡向逆反應方向移動，即溫度升高，故C正確。123456789101112131415168.在300mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發生反應：Ni(s)＋4CO(g)

Ni(CO)4(g)，已知該反應平衡常數與溫度的關系如表：下列說法正確的是A.上述生成Ni(CO)4(g)的反應為吸熱反應B.在25℃時，反應Ni(CO)4(g)

Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數為0.5C.在80℃時，測得某時刻Ni(CO)4、CO濃度均為0.5mol·L－1，則此時v正

>v逆D.在80℃達到平衡時，測得n(CO)＝0.3mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2mol·L－112345678溫度/℃2580230平衡常數5×10421.9×10－5√910111213141516解析溫度升高，平衡常數減小，故該反應為放熱反應，A項錯誤；25℃時，逆反應的平衡常數K′＝

＝2×10－5，B項錯誤；80℃時，若Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5mol·L－1，則Q＝＝8>K，v正＜v逆，C項錯誤；80℃達到平衡時若n(CO)＝0.3mol，c(CO)＝1mol·L－1，故c[Ni(CO)4]＝K·c4(CO)＝2×14

mol·L－1＝2mol·L－1，D項正確。123456789101112131415169.化學平衡常數K的數值大小是衡量化學反應進行程度的標志，在常溫下，下列反應的平衡常數的數值如下：2NO(g)

N2(g)＋O2(g)

K1＝1×10302H2(g)＋O2(g)

2H2O(l)

K2＝2×10812CO2(g)

2CO(g)＋O2(g)

K3＝4×10－92以下說法正確的是A.常溫下，NO分解生成O2的反應的平衡常數表達式為K1＝c(N2)·c(O2)B.常溫下，水分解生成O2，此時平衡常數的數值約為5×10－80C.常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO>H2O>CO2D.以上說法都不正確12345678√910111213141516解析K1的表達式應為K1＝

；常溫下，水分解生成O2，是H2和O2化合生成H2O的逆反應，因此其平衡常數的數值應為K2的倒數，數值為5×10－82；由于三個反應都在常溫下進行，根據K值的大小可以得出三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序為NO>H2O>CO2。12345678910111213141516下列說法正確的是A.在常溫下，工業固氮非常容易進行B.人類可以通過大規模模擬大氣固氮利用氮資源C.大氣固氮與工業固氮的K值受溫度和壓強等的影響較大D.大氣固氮是吸熱反應，工業固氮是放熱反應

N2＋O2

2NON2＋3H2

2NH3溫度25℃2000℃25℃400℃K3.84×10－310.15×1081.88×10410.大氣固氮(閃電時N2轉化為NO)和工業固氮(合成氨)是固氮的重要形式，下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業固氮的部分K值：12345678√910111213141516解析僅從平衡角度分析，常溫下工業固氮能夠獲得更高的平衡轉化率，但是常溫下工業固氮反應速率太低，所以工業固氮往往在高溫、高壓催化劑的條件下進行，A項錯誤；分析表格中不同溫度下的平衡常數可知，大氣固氮反應的平衡常數很小，難以獲得較高的轉化率，因此不適合實現大規模固氮，B項錯誤；平衡常數是只和溫度有關的常數，C項錯誤；對于大氣固氮反應，溫度越高，K越大，所以為吸熱反應；對于工業固氮反應，溫度越高，K越小，所以為放熱反應，D項正確。12345678910111213141516容器編號物質的起始濃度/(mol·L－1)物質的平衡濃度/(mol·L－1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2

Ⅲ00.50.35

11.(2017·江蘇，15改編)溫度為T1時，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發生反應：2NO2(g)

2NO(g)＋O2(g)(正反應吸熱)。實驗測得v正＝v(NO2)消耗＝k正·c2(NO2)，v逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆為速率常數，受溫度影響。下列說法正確的是12345678910111213141516容器編號物質的起始濃度/(mol·L－1)物質的平衡濃度/(mol·L－1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2

Ⅲ00.50.35

A.達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為4∶5B.達平衡時，容器Ⅱ中

比容器Ⅰ中的大C.達平衡時，容器Ⅲ中NO的體積分數小于50%D.當溫度改變為T2時，若k正＝k逆，則T2<T112345678√910111213141516解析由Ⅰ中數據可計算溫度T1時反應的平衡常數。

2NO2(g)

2NO(g)＋O2(g)起始/mol·L－10.60

0轉化/mol·L－10.40.4

0.2平衡/mol·L－10.20.4

0.2平衡后氣體總物質的量：n(氣體)＝(0.2mol·L－1＋0.4mol·L－1＋0.2mol·L－1)×1L＝0.8mol。12345678910111213141516A項，容器Ⅱ中，Q＝<K，反應正向進行，氣體的物質的量增加，建立平衡后n(氣體)>(0.3mol·L－1＋0.5mol·L－1＋0.2mol·L－1)×1L＝1.0mol，則達到平衡后容器Ⅰ和容器Ⅱ中的總壓強之比p(Ⅰ)∶p(Ⅱ)<0.8mol∶1.0mol＝4∶5，錯誤；B項，根據等效平衡特點可知，容器Ⅱ中平衡體系相當于在容器Ⅰ平衡體系中同時加入0.2mol·L－1NO和0.05mol·L－1O2使平衡左移的結果，故容器Ⅱ的平衡體系中，0.2mol·L－1<c(O2)<0.25mol·L－1,0.2mol·L－1<c(NO2)<0.3mol·L－1，達平衡時，容器Ⅰ中＝

容器Ⅱ中

比容器Ⅰ中的小，錯誤；12345678910111213141516C項，同理，根據等效平衡特點可知，容器Ⅲ中平衡體系相當于在容器

Ⅰ

平衡體系中同時減去0.1mol·L－1NO2、增加0.1mol·L－1O2，平衡左移，建立新平衡時，NO的體積分數減小，因容器

Ⅰ

中NO的體積分數為

×100%＝50%，故容器Ⅲ平衡體系中NO的體積分數小于50%，正確；123456789101112131415161234567891011121314151612.25℃時，向40mL0.05mol·L－1的FeCl3溶液中一次性加入10mL0.15mol·L－1的KSCN溶液，發生反應，混合溶液中c(Fe3＋)與反應時間(t)的變化如圖所示。下列說法正確的是A.該反應的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3↓B.E點對應的坐標為(0,0.05)C.t4時向溶液中加入50mL0.1mol·L－1

KCl溶液，平衡不移動D.若該反應是可逆反應，在25℃時平衡常數的數值為12345678√910111213141516解析Fe3＋與SCN－反應生成絡合物，不是沉淀，離子方程式為Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3，故A錯誤；E點為反應起點，混合溶液體積為50mL，此時溶液中c(Fe3＋)＝

＝0.04mol·L－1，所以