1、1第 22 讲 化学平衡常数及转化率的计算考纲要求 1.了解化学平衡常数( K)的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。3.能正确计算化学反应的转化率( )。考点一 化学平衡常数的概念及应用1概念在一定温度下，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，用符号 K 表示。2表达式对于反应 mA(g) nB(g)pC(g) qD(g)， K (固体和纯液体的浓度视为常数，通CpDqAmBn常不计入平衡常数表达式中)。如(1)C(s)H 2O(g)CO(g)H 2(g)的平衡常数表达式 K 。COH2H2O(2)Fe3 (aq)3H 2O(l)Fe(OH)
2、3(s)3H (aq)的平衡常数表达式 K 。H 3Fe3 3意义及影响因素(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。4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 aA(g) bB(g)cC(g) dD(g)的任意状态，浓度商： Q 。ccCcdDcaAcbBQ K，反应向正反应方向进行；Q K，反应处于平衡状态；Q K，反应向逆反应方向进行。(3)判断反应的热效应：若升高温度， K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度， K
3、值减2小，则正反应为放热反应。(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度()(2)催化剂既能改变速率常数，也能改变化学平衡常数()(3)对于同一可逆反应，升高温度，则化学平衡常数增大()(4)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大()(5)Cl2H 2OHClHClO 的平衡常数表达式 K ()H Cl HClOCl21在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数：反应：CO(g)CuO(s) CO2(g)Cu(s) K1反应：H 2(g)CuO(s) Cu(s)H 2O(g) K2反应：CO(g)H 2O(g)CO2(g)H 2(g) K3(1)反应的平衡常数表达式为_。(2)反应的
4、 K3与 K1、 K2的关系是 K3_。答案 (1) K1 (2) K3CO2CO K1K2解析 (2) K3 ， K2 ，结合 K1 ，可知 K3 。CO2H2COH2O H2OH2 CO2CO K1K22在某温度下，N 23H 22NH3的平衡常数为 K1，则该温度下， NH3 N2 H2的平衡常12 32数 K3_。答案 1K1化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数。(2)若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的 n 倍，则化学平衡常数变为原来的 n 次幂或 次幂。1n(3)两方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积
5、。3题组一 化学平衡常数及影响因素1(2018西安市铁一中学质检)O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3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 O 3O2O H0 平衡常数为 K1；反应 OO 32O2 H”或“”)0。(3)500时测得反应在某时刻 H2(g)、CO 2(g)、CH 3OH(g)、H 2O(g)的浓度(molL 1 )分别为 0.8、0.1、0.3、0.15，则此时 v 正 _(填“” “”或“”) v 逆 。答案 (1) K1K2 (2) (3)解析 (1) K1 ，CH3OHH22CO
6、K2 ，COH2OH2CO2K3 ，H2OCH3OHH23CO2K3 K1K2。(2)根据 K3 K1K2，500、800时，反应的平衡常数分别为2.5L2mol2 ,0.375L2mol2 ；升温， K 减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以 H0。(3)500时， K32.5L 2mol2QcCH3OHcH2Oc3H2cCO2 L2mol1 0.88L 2mol2 K30.30.150.830.1故反应正向进行， v 正 v 逆 。6(1)CO 2和 H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO 2(g)3H 2(g)CH3OH(g)H 2O(g)，测得 CH3OH 的物质的量
7、随时间的变化如图 1。7该反应的平衡常数表达式为_。曲线、对应的平衡常数大小关系为 K _(填“” “”或“”) K 。在某压强下，合成甲醇的反应在不同温度、不同投料比时，CO 2的转化率如图 2 所示。KA、 KB、 KC三者之间的大小关系为_。(2)一氧化碳可将金属氧化物还原为金属单质和二氧化碳。四种金属氧化物(Cr2O3、SnO 2、PbO 2、Cu 2O)被一氧化碳还原时，lg 与温度( T)的关系如图 3。COCO2700时，其中最难被还原的金属氧化物是_(填化学式)。700时，一氧化碳还原该金属氧化物的化学方程式中化学计量数为最简整数比，该反应的平衡常数( K)数值等于_。答案 (
8、1) K KA KC KB (2)Cr 2O3 10 12CH3OHH2OH23CO27在一个体积为 2L 的真空密闭容器中加入 0.5molCaCO3，发生反应 CaCO3(s)CaO(s)CO 2(g)，测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如下图所示，图中 A 表示 CO2的平衡浓度与温度的关系曲线，B 表示不同温度下反应经过相同时间时 CO2的物质的量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题：8(1)该反应正反应为_(填“吸”或“放”)热反应，温度为 T5时，该反应耗时 40s 达到平衡，则 T5时，该反应的平衡常数数值为_。(2)如果该反应的平衡常数 K 值变大，该反应_(选填字母)
9、。a一定向逆反应方向移动b在平衡移动时正反应速率先增大后减小c一定向正反应方向移动d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大(3)请说明随温度的升高，曲线 B 向曲线 A 逼近的原因：_。(4)保持温度、体积不变，充入 CO2气体，则 CaCO3的质量_，CaO 的质量_，CO 2的浓度_(填“增大” ， “减小”或“不变”)。(5)在 T5下，维持温度和容器体积不变，向上述平衡体系中再充入 0.5molN2，则最后平衡时容器中的 CaCO3的质量为_g。答案 (1)吸 0.2 (2)bc (3)随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短 (4)增大 减小 不变 (5)10解析 (1) T
10、5时，CO 20.20molL 1 ，KCO 20.20molL 1 。(2)K 值增大，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率。(4)体积不变，增大 c(CO2)，平衡左移，CaCO 3质量增大，CaO 质量减小，由于温度不变， K不变，所以CO 2不变。(5)保持体积、温度不变，充入 N2，平衡不移动，CO 2仍等于 0.20 molL1 ，其物质的量为 0.4 mol，所以剩余 CaCO3的物质的量为 0.5 mol0.4 mol0.1 mol，其质量为 10 g。考点二 “三段式”突破平衡常数( K)、转化率的相关计算1一个模式“三段式”如 mA(g) nB(g)pC(g) qD(g)
11、，令 A、B 起始物质的量浓度分别为amolL1 、 bmolL1 ，达到平衡后消耗 A 的物质的量浓度为 mxmolL1 。mA(g) nB(g)pC(g) qD(g)9c 始 /molL1 ab00c 转 /molL1 mxnxpxqxc 平 /molL1 a mxb nxpxqxK 。pxpqxqa mxmb nxn2明确三个量的关系(1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。(2)关系对于同一反应物，起始量变化量平衡量。对于同一生成物，起始量变化量平衡量。各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3掌握四个公式(1)反应物的转化率 100% 100%。n转 化 n起 始 c转 化 c起 始
12、 (2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率 100%。实 际 产 量理 论 产 量(3)平衡时混合物组分的百分含量 100%。平 衡 量平 衡 时 各 物 质 的 总 量(4)某组分的体积分数 100%。某 组 分 的 物 质 的 量混 合 气 体 总 的 物 质 的 量按要求回答下列问题：对于 N2(g)3H 2(g)2NH3(g) H92kJmol 1 ，在相同体积的甲、乙两密闭容器中，恒温条件下，甲容器中充入 1molN2、3molH 2，乙容器中充入 2molNH3，达到平衡时：(1)甲容器中 N2的转化率_(填“
13、等于” “大于”或“小于”)H 2的转化率。(2)甲容器中 N2的转化率与乙容器中 NH3的分解率之和为_。(3)甲容器中释放的热量与乙容器中吸收的热量之和为_。答案 (1)等于 (2)1 (3)9210题组一 化学平衡常数的单纯计算1(2018南宁二中质检)在容积为 1.00L 的容器中，通入一定量的 N2O4，发生反应 N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的 H_(填“大于”或“小于”)0；100时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。反应的平衡常数 K1为_。(2)100时达平衡后，改变反应温度为 T， c(N2O4)以 0.0020m
14、olL1 s1 的平均速率降低，经 10s 又达到平衡。 T_(填“大于”或“小于”)100，判断理由是_。列式计算温度 T 时反应的平衡常数 K2：_。答案 (1)大于 0.36molL 1(2)大于 正反应吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高平衡时，NO 20.0020molL 1 s1 10s20.120molL 1 0.160molL 1N2O40.040molL 1 0.0020molL 1 s1 10s0.020molL 1 K2 molL1 1.28molL 10.16020.020解析 (1)升温，颜色变深，NO 2增多，即平衡右移，所以正反应吸热，即 H0。由题中图像可知平衡
15、时 NO2和 N2O4的浓度，将数据代入平衡常数表达式计算即可。(2)由题意可知，改变温度使 N2O4的浓度降低，即平衡正向移动，则应是升高温度， T 大于 100 。根据速率和时间，求出减少的 N2O4的浓度为 0.020 molL1 ，则平衡时 N2O4的浓度为 0.020 molL1 ，NO 2的浓度为 0.160 molL1 ，由平衡常数表达式可得 K2的值。2将固体 NH4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH 4I(s)NH3(g)HI(g)，112HI(g) H2(g)I 2(g)。达到平衡时：H 20.5molL 1 ，HI4molL 1 ，则此温度下反应的平衡常数
16、为_。答案 20mol 2L2解析 由平衡时 H2的浓度，可求得反应分解消耗 HI 的浓度， c 分解 (HI)0.5 molL1 21 molL 1， 故 式 生 成 c(HI) HI平 衡 c 分 解 (HI) 4 molL 1 1 molL 1 5 molL 1，则 NH3平衡 5 molL1 ，根据平衡常数表达式 KNH 3平衡 HI平衡 54 mol 2L2 20 mol 2L2 。这是一道比较经典的“易错”题，极易错填成 25。原因是将式生成的 c(HI)5molL 1代入公式中进行求算，而未带入平衡时 HI 的浓度(4molL 1 )。计算平衡常数时，应严格按照平衡常数的定义进行
17、求算，代入的一定是物质的平衡浓度。题组二 化学平衡常数与转化率相结合计算3羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将 CO 和 H2S 混合加热并达到下列平衡：CO(g)H 2S(g)COS(g)H 2(g) K0.1反应前 CO 的物质的量为 10mol，平衡后 CO 的物质的量为 8mol。下列说法正确的是( )A升高温度，H 2S 浓度增大，表明该反应是吸热反应B通入 CO 后，正反应速率逐渐增大C反应前 H2S 物质的量为 7molDCO 的平衡转化率为 80%答案 C解析 A 项，升高温度，H 2S 浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动
18、，逆反应吸热，正反应放热，错误；B 项，通入 CO 气体瞬间正反应速率增大，达到最大值，向正反应方向建立新的平衡，正反应速率逐渐减小，错误；C 项，设反应前 H2S 的物质的量为 nmol，容器的容积为 VL，则CO(g)H 2S(g)COS(g)H 2(g) K0.1n始/mol 10 n00n转/mol222212n平/mol8 n222K 0.1，解得 n7，正确；D 项，根据上述计算可知 CO 的转化率为 20%，错误。2V2V8Vn 2V4氢气是一种清洁能源。可由 CO 和水蒸气反应制备，其能量变化如下图所示。(1)该反应为可逆反应。在 800时，若 CO 的起始浓度为 2.0mol
19、L1 ，水蒸气的起始浓度为 3.0molL1 ，达到化学平衡状态后，测得 CO2的浓度为 1.2molL1 ，则此反应的平衡常数为_，随着温度升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是_。(2)某温度下，该反应的平衡常数为 K 。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入19H2O(g)和 CO(g)，其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是_(填字母)。起始浓度 甲 乙 丙c(H2O)/molL1 0.010 0.020 0.020c(CO)/molL1 0.010 0.010 0.020A.反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢B平衡时，甲中和丙中 H2O 的转化率均是 25%C平
20、衡时，丙中CO 2是甲中的 2 倍，是 0.015molL1D平衡时，乙中 H2O 的转化率大于 25%答案 (1)1 减小 (2)CD解析 (1) COH 2OCO2H 2初始浓度/molL 1 2.0 3.0 0 0平衡浓度/molL 1 0.8 1.8 1.2 1.2K 11.21.20.81.8由于该反应为放热反应，升高温度平衡常数减小。(2)A 项中，甲容器中反应物的浓度最小，丙容器中反应物的浓度最大，正确；B 项，设甲中13H2O 的转化率为 x，CO H 2O CO 2 H 2初始浓度/molL 1 0.01 0.01 0 0平衡浓度/molL 1 0.01(1 x) 0.01(
21、1 x) 0.01x 0.01xK ，0.01x20.011 x2 19解得 x25%，丙相当于甲中压强增大一倍，平衡不移动，因而 H2O 的转化率为 25%，正确；C 项，丙中CO20.02 molL1 25%0.005 molL1 ；D 项，乙相当于在甲的基础上增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，CO 的转化率增大，但 H2O 的转化率减小，因而其转化率小于 25%。题组三 另类平衡常数的计算5 一 定 量 的 CO2与 足 量 的 C在 恒 压 密 闭 容 器 中 发 生 反 应 ： C(s) CO2(g)2CO(g) H 173 kJmol1 ，若压强为 pkPa，平衡时体系中气体体积分数
22、与温度的关系如图所示，回答下列问题：(1)650时 CO2的平衡转化率为_。(2)t1时平衡常数 Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的 CO 和 CO2气体，则平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是_。答案 (1)25% (2)0.5 pkPa 不 Qp Kp解析 (1)650时，平衡时 CO2的体积分数为 60%，设其物质的量为 0.6mol，则平衡时 CO的物质的量为 0.4mol，起始时 CO2的物质的量为 0.6mol 0.4mol0.8mol，故 CO2的平12衡转化率为 100%25%。(2) t1时，平衡时 C
23、O 与 CO2的体积分数相等，其0.8 0.6mol0.8mol平衡分压均为 0.5pkPa，则此时的平衡常数为 Kp 0.5 pkPa。0.5p20.5p6100kPa 时，反应 2NO(g)O 2(g)2NO2(g)中 NO 的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反应 2NO2(g)N2O4(g)中 NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图 2。14(1)图 1 中 A、B、C 三点表示不同温度、压强下 2NO(g)O 2(g)2NO2(g)达到平衡时 NO 的转化率，则_点对应的压强最大。(2)100kPa、25时，2NO 2(g)N2O4(g)平衡体系中 N2O4的物质的量分数为_，N 2
24、O4的分压 p(N2O4)_kPa，列式计算平衡常数 Kp_( Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。(3)100kPa、25时， VmLNO 与 0.5VmLO2混合后最终气体的体积为_mL。答案 (1)B (2)66.7% 66.7 kPa1 0.06kPa 1pN2O4p2NO2 10066.7%1001 66.7%2(3)0.6V解析 (1)图 1 中曲线为等压线，A、C 在等压线下方，B 在等压线上方，A、C 点相对等压线，NO 的平衡转化率减小，则平衡逆向移动，为减小压强所致，B 点相对等压线，NO 的平衡转化率增大，则平衡正向移动，为增大压强所致，故压强最大的点
25、为 B 点。(2)100 kPa、25 时，NO 2的平衡转化率为 80%，设起始时 NO2的浓度为 a，则平衡时 NO2的浓度为0.2a、N 2O4的浓度为 0.4a，故 N2O4的物质的量分数为 100%66.7%。N 2O4的分0.4a0.2a 0.4a压 p(N2O4) 100 kPa66.7% 66.7 kPa。 Kp kPa 1 0.06 p N2O4p2 NO2 100 66.7%100 1 66.7% 2kPa 1。 (3)100 kPa、25 时， V mL NO 与 0.5V mL O2生成 V mL NO2,2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中 NO2的转化率为 80%
26、，知平衡时气体的体积为 V mL(180%) V 15mL80% 0.6 V mL。12Kp含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。计算技巧：第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压气体总压强该气体的体积分数(或物质的量分数)；第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N 2(g)3H 2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为 Kp 。p2NH3pN2p3H212017全国卷，28(3)H 2S 与 CO2在高温下
27、发生反应：H 2S(g)CO 2(g)COS(g)H 2O(g)。在 610K 时，将 0.10molCO2与 0.40molH2S 充入 2.5L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为 0.02。H 2S 的平衡转化率 1_%，反应平衡常数 K_。在 620K 重复实验，平衡后水的物质的量分数为 0.03，H 2S 的转化率 2_ 1，该反应的 H_(填“” “ B解析 设平衡时 H2S 转化的物质的量为 x mol。H 2S(g)CO 2(g)COS(g)H 2O(g)初始/mol 0.40 0.10 0 0转化/mol xxxx平衡/mol 0.40 x 0.10 xxx由题意得：x
28、0.40 x 0.10 x x x0.02解得： x0.0116H2S 的平衡转化率 1 100%2.5%0.01 mol0.40 molK 2.810 3 。cCOScH2OcH2ScCO20.012.50.012.50.40 0.012.5 0.10 0.012.5 1351温度升高，水的平衡物质的量分数增大，平衡右移，则 H2S 的转化率增大，故 2 1。温度升高，平衡向吸热反应方向移动，故 H0。A 项，充入 H2S，H 2S 的转化率反而减小；B 项，充入 CO2，增大了一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，故 H2S 的转化率增大；C 项，充入 COS，平衡左移，H 2S
29、 的转化率减小；D 项，充入 N2，对平衡无影响，不改变 H2S 的转化率。2(2016海南，16)顺1，2二甲基环丙烷和反1，2二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为 v(正) k(正) c(顺)和 v(逆) k(逆) c(反)， k(正)和 k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：(1)已知： t1温度下， k(正)0.006s 1 ， k(逆)0.002s 1 ，该温度下反应的平衡常数值K1_；该反应的活化能 Ea(正)小于 Ea(逆)，则 H_(填“小于” “等于”或“大于”)0。(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲
30、线是_(填曲线编号)，平衡常数值 K2_；温度 t1_(填“小于” “等于”或“大于”) t2，判断理由是_。答案 (1)3 小于 (2)B 小于 该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动73解析 (1)根据 v(正) k(正) c(顺)， k(正)0.006s 1 ，则 v(正)0.006 c(顺)， v(逆) k(逆) c(反)， k(逆)0.002s 1 ，则 v(逆)0.002 c(反)，化学平衡状态时正、逆反应速17率相等，则 0.006c(顺)0.002 c(反)，该温度下反应的平衡常数 K1 3；该c反 c顺 0.0060.002反应的活化能 Ea(正)小于 Ea(逆)，说
31、明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则 H 小于 0。(2)随着时间的推移，顺式异构体的质量分数不断减少，且减少速率随时间减小，则符合条件的曲线是 B。设顺式异构体的起始浓度为 x，可逆反应左右物质的化学计量数相等，均为 1，则平衡时，顺式异构体为 0.3x，反式异构体为 0.7x，所以平衡常数为 K2 。因为 K1 K2，对于放热反应升高温度时平衡逆向移动，所以温度0.7x0.3x 73t2 t1。32018全国卷，28(2)(3)采用 N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：(2)F.Daniels 等曾利用测压法在
32、刚性反应器中研究了 25时 N2O5(g)分解反应：其中 NO2二聚为 N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强 p 随时间 t 的变化如下表所示t时，N 2O5(g)完全分解：t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1已知：2N 2O5(g)=2N2O4(g)O 2(g) H14.4kJmol 12NO2(g)=N2O4(g) H255.3kJmol 1则反应 N2O5(g)=2NO2(g) O2(g)的 H_kJmol 1 。12研究表明，N 2O5(g)分解的反应速率 v2
33、10 3 kPamin1 。 t62min 时，测得25NOp体系中 2.9kPa，则此时 _kPa， v_kPamin 1 。2p25NOp若提高反应温度至 35，则 N2O5(g)完全分解后体系压强 p (35)_63.1kPa(填“大于” “等于”或“小于”)，原因是_。25时 N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数 Kp_( Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留 1 位小数)。18(3)对于反应 2N2O5(g) 4NO 2(g)O 2(g)，R.A.Ogg 提出如下反应历程：第一步 N 2O5NO2NO 3 快速平衡第二步 NO 2NO 3 NONO 2O 2 慢反应第三步
34、NONO 3 2NO 2 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_(填标号)。A v(第一步的逆反应) v(第二步反应)B反应的中间产物只有 NO3C第二步中 NO2与 NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高答案 (2)53.1 30.0 6.010 2 大于 温度升高，体积不变，总压强升高；NO2二聚为放热反应，温度升高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强升高 13.4 (3)AC解析 (2)令 2N2O5(g)=2N2O4(g)O 2(g) H14.4kJmol 1 a2NO2(g)=N2O4(g) H255.3kJmol 1 b根据盖斯定律，a 式 b
35、式可得：12N2O5(g)=2NO2(g) O2(g) H53.1kJmol 112由方程式 2N2O5(g)=4NO2(g)O 2(g)可知，62min 时， 2.9kPa，则减小的 N2O5为2Op5.8kPa，此时 35.8kPa5.8kPa30.0kPa，则 v(N2O5)25Np210 3 30.0kPamin1 6.010 2 kPamin1 。时间无限长时 N2O5完全分解，故由 2N2O5(g)=4NO2(g)O 2(g)知，此时生成的 2NOp235.8kPa71.6kPa， 0.535.8kPa17.9kPa。由题意知，平衡时体系25NOp2p的总压强为 63.1kPa，则
36、平衡体系中 NO2、N 2O4的压强和为 63.1kPa17.9kPa45.2kPa，设N2O4的压强为 xkPa，则N 2O4(g)2NO2(g)初始压强/kPa071.6转化压强/kPa x2x平衡压强/kPa x71.62 x19则 x(71.62 x)45.2，解得 x26.4,71.6kPa26.4kPa218.8kPa， Kp p2NO2pN2O413.4。18.8226.4(3)第一步反应快速平衡，说明正、逆反应速率很大，极短时间内即可达到平衡，A 项正确；第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，C 项正确；由题给三步反应可知，反应的中间产物有NO3和 NO，B 项错误；反应快，说明反
37、应的活化能较低，D 项错误。1只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数 K 与化学平衡移动的关系叙述不正确的是( )A K 值不变，平衡可能移动B平衡向右移动时， K 值不一定变化C K 值有变化，平衡一定移动D相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大 2 倍， K 值也增大两倍答案 D解析 因改变压强或浓度引起化学平衡移动时， K 值不变，A 项和 B 项均正确； K 值只与温度有关， K 值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C 项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大 2 倍， K 值应该变为 K ，D 项错误。2原2(2018天津重点中学联考)一定温度下，
38、在一个容积为 1L 的密闭容器中，充入1molH2(g)和 1molI2(g)，发生反应 H2(g)I 2(g)2HI(g)，经充分反应达到平衡后，生成的 HI(g)占气体体积的 50%，该温度下，在另一个容积为 2L 的密闭容器中充入 1molHI(g)发生反应 HI(g) H2(g) I2(g)，则下列判断正确的是( )12 12A后一反应的平衡常数为 1B后一反应的平衡常数为 0.5C后一反应达到平衡时，H 2的平衡浓度为 0.25molL1D后一反应达到平衡时，HI(g)的平衡浓度 0.5molL1答案 B解析 前一反应达平衡时H 2I 20.5 molL1 ，HI1 molL1 ，则
39、平衡常数 K120 4，而后一反应的平衡常数 K2 0.5，A 项错误，HI2H2I2 120.50.5 12HI1K1B 项正确；设后一反应达平衡时H 2 x molL1 ，则平衡时I 2 x molL1 ，HI(0.52 x) molL1 ， K2 0.5，解得 x0.125，故平衡时HI0.25 120.5molL1 ，C、D 项错误。3(2019衡水调研)某温度下，反应 2A(g)B(g) H0 在密闭容器中达到平衡，平衡后 a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时 b，下列叙述AB AB正确的是( )A在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了 B 气体，则 a b
40、B在该温度恒压条件下再充入少量 B 气体，则 a bC若其他条件不变，升高温度，则 a bD若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则 a b答案 B解析 A 项，充入 B 后平衡时压强变大，正向移动程度变大， 变小，即 a b；B 项，充AB入 B，新平衡状态与原平衡等效， 不变，即 a b；C 项，升温，平衡右移， 变小，即AB ABa b；D 项，相当于减压，平衡左移， 变大，即 a b。AB4放热反应 CO(g)H 2O(g)CO2(g)H 2(g)在温度 t1时达到平衡， CO1H 2O11.0 molL1 ，其平衡常数为 K1。升高反应体系的温度至 t2时，反应物的平衡浓度分别为CO
41、2和H 2O2，平衡常数为 K2，则( )A K2和 K1的单位均为 molL1B K2 K1CCO 2H 2O2DCO 1CO 2答案 C解析 升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数之间的关系为 K2 K1， K1、 K2的单位均为 1，CO 1CO 2，故 C 项正确。5某温度下，将 2molA 和 3molB 充入一密闭容器中，发生反应： aA(g)B(g) C(g)21D(g)，5min 后达到平衡。已知该温度下其平衡常数 K1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的 10 倍，A 的转化率不发生变化，则( )A a3 B a2CB 的转化率为 40% DB 的转化率为 60%答案 C
42、解析 温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A 的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即 a1，A、B 两项均错误；假设达到平衡时，B 的转化量为 x mol，则A、B、C、D 平衡时的物质的量分别为(2 x)mol、(3 x)mol、 x mol、 x mol，设容器体积为 1 L，则平衡常数 K 1，解得 x1.2，B 的转化率为 100%40%，x22 x3 x 1.2 mol3 mol所以 C 项正确、D 项错误。6某 1L 恒容密闭容器中，CH 4、H 2O(g)的起始浓度分别为 1.8molL1 和 3.6molL1 ，二者反应生成 CO2和 H2，该反应的部分物质的浓度
43、随时间变化的关系如图所示(部分时间段的浓度变化未标出)，其中第 6min 开始升高温度。下列有关判断正确的是( )AX 是 H2B增大压强，平衡逆向移动，平衡常数减小C第一次平衡时的平衡常数约为 0.91D若 5min 时向容器中再加入 0.7mol 的 CH4和 0.7mol 的 CO2，则平衡正向移动答案 C解析 根据图像 04 min CH4减少 0.5 molL1 ，X 增加 0.5 molL1 ，则 X 为 CO2，A 项错误；温度不变时，增大压强，平衡常数不变，B 项错误；4 min 时，反应第一次达到平衡状态：CH4(g)2H 2O(g)CO2(g)4H 2(g)起始/molL 1 1.8 3.6 0 022转化/molL 1 0.5 1.0 0.5 2.0平衡/molL 1 1.3 2.6 0.5 2.0平 衡 常 数 K mol2L 2 0.91 m
