1、- 1 -第 1 课时 化学平衡常数、平衡转化率1已知 448 时反应 H2(g)I 2(g) 2HI(g)的平衡常数是 49，则 HI(g) H2(g) I2(g)在该温度下的平衡常数是( )12 12A. B2 401 C7 D.149 17解析：化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以逆反应的平衡常数是正反应平衡常数的倒数。由于逆反应的化学计量数是正反应化学计量数的 ，所以该逆反应的平衡常数 K 。12 149 17答案：D2可逆反应 N23H 2 2NH3，在容积为 10 L 的密闭容器中进行，开始时加入 2 mol N2
2、和 3 mol H2，达平衡时，NH 3的浓度不可能达到( )A0.1 molL 1 B0.2 molL 1C0.05 molL 1 D0.15 molL 1解析：2 mol N2和 3 mol H2反应，假设反应能够进行到底，则 3 mol H2完全反应，生成 2 mol NH3，此时 NH3浓度为 0.2 molL1 ，但由于反应是可逆反应，不能完全反应，所以 NH3浓度达不到 0.2 molL1 。答案：B3在密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)H 2O(g) H2(g)CO 2(g)。在 500 时，平衡常数 K9。若反应开始时，一氧化碳和
3、水蒸气的浓度都是 0.02 molL1 ，则在此条件下 CO 的转化率( )A25% B50% C75% D80%解析：设消耗 c(CO) x molL1 ，可列三段式计算：CO(g)H 2O(g) H2(g)CO 2(g)始/(molL 1 ) 0.02 0.02 0 0转/(molL 1 ) x x x x平/(molL 1 ) 0.02 x 0.02 x x x平衡常数 K 9，解得 x0.015，则 CO 的转化率为c（ H2） c（ CO2）c（ CO） c（ H2O） x2（ 0.02 x） 2100%75%，故选 C 项。0.015 molL 10.02 molL 1答案：C-
4、2 -4已知下列反应的平衡常数：H 2(g)S(s) H2S(g)， K1；S(s)O 2(g)SO2(g)， K2；则反应 H2(g)SO 2(g) O2(g)H 2S(g)的平衡常数是( )A K1 K2 B K1 K2 C K1K2 D.K1K2解析： K1 ， K2 ，第三个反应的平衡常数H2SH2 SO2O2K3 K1 。H2SO2H2SO2 H2SH2 1SO2O2 1K2 K1K2答案：D5羰基硫(COS)可作粮食熏蒸剂，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
5、应前CO 的物质的量为 10 mol，平衡后 CO 物质的量为 8 mol，下列说法正确的是( )A平衡时，气体的总物质的量为 17 molB通入 CO 后，正反应速率逐渐增大C反应前 H2S 物质的量为 6 molDCO 的平衡转化率为 80%解析：利用三段式计算：CO(g)H 2S(g) COS(g)H 2(g)起始(mol)： 10 n 0 0变化(mol): 2 2 2 2平衡(mol): 8 n2 2 2K 0.1，解得 n7 mol，C 错误；该反应前后体积不c（ COS） c（ H2）c（ CO） c（ H2S） 228(n 2)变，一直为 17 mol，A 正确；通入 CO 后
6、瞬间正反应速率增大、平衡正向移动，正反应速率再逐渐减小，B 错误；CO 的转化率 100%20%，D 错误。210答案：A6. 在一定温度下，将 3 mol CO2和 2 mol H2混合于 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)H 2(g) CO(g)H 2O(g)。(1)该反应的化学平衡常数表达式 K_。(2)已知在 700 时，该反应的平衡常数 K10.6，则该温度下反应 CO(g)H 2O(g)CO2(g)H 2(g)的平衡常数 K2_，反应 CO2(g) H2(g) CO(g)12 12 12H2O(g)的平衡常数 K3_。12- 3 -(3)在 830 下，某时刻 CO2
7、的物质的量为 2 mol，则此时 v(正)_ v(逆)(填“”“”或“ v(逆)。0.50.510.5 12答案：(1) (2)1.67 0.77 (3)COH2OCO2H2时间：40 分钟A 级 基础巩固基础题1下列关于平衡常数的说法中，正确的是( )A在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示B化学平衡常数较大的可逆反应，所有反应物的转化率一定大C可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度D平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关解析：平衡常数中的浓度都是平衡浓度，它仅受温度的影响，A、D 错误；化学平衡常数大小可以描述反应的限度，C 正确；转化率不但受平衡
8、常数的影响，而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响，B 错误。答案：C2下列关于平衡常数 K 的说法中，正确的是( )A. 在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值- 4 -B改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数 KC平衡常数 K 只与温度有关，与反应浓度、压强无关D从平衡常数 K 的大小不能推断一个反应进行的程度解析：A.化学平衡常数受温度影响，温度变化，化学平衡常数发生变化，故 A 错误；B.浓度不影响化学平衡常数，故 B 错误；C.平衡常数 K 只与温度有关，反应浓度、压强不影响化学平衡常数，所以 C 选项是正确的；D.平衡常数越大，反应进行的程度越大，可逆程度越小，平衡常数 K
9、的大小可以推断一个反应进行的程度，故 D 错误。答案：C3一定条件下反应 2AB(g) A2(g)B 2(g)达到平衡状态的标志是( )A单位时间内生成 n mol A2，同时消耗 2n mol ABB容器内，3 种气体 AB、A 2、B 2共存C混合气体的总压强不再变化D容器中各组分的物质的量分数不随时间变化解析：A 中反应方向一致，不能判断。B 此反应为可逆反应，任何时候容器内，3 种气体AB、A 2、B 2都共存，不能判断。C 此反应是气体反应物化学计量数之和与气体生成物化学计量数之和相等的反应，混合气体的总压强是不变量，不能判断。D 可直接判断反应达平衡。答案：D4已知反应 2NH3
10、N23H 2达到平衡时，NH 3在混合气体中所占的体积分数为 20%，则此时 NH3的转化率为( )A40% B80%C33.3% D66.7%解析：假设该反应从 NH3开始，且 NH3的起始物质的量为 2 mol，转化物质的量为 x mol。2NH3 N2 3H 2 起始物质的量/mol 2 0 0转化物质的量/mol x 0.5x 1.5x平衡物质的量/mol 2 x 0.5x 1.5x由题意得： 100%20%，2 x（ 2 x） 0.5x 1.5x解得 x 。43则 NH3的转化率为 100%66.7%。43 mol2 mol答案：D5在 25 时，密闭容器中 X、Y、Z 三种气体的初
11、始浓度和平衡浓度如下表：- 5 -物质 X Y Z初始浓度/(molL 1 ) 0.1 0.2 0平衡浓度/(molL 1 ) 0.05 0.05 0.1下列说法错误的是( )A反应达到平衡时，X 的转化率为 50%B反应可表示为 X3Y 2Z，其平衡常数为 1 600C增大压强使平衡向生成 Z 的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数解析：温度为 25 ，增大压强，平衡常数不变，C 项错误。答案：C 基础题6700 时，H 2(g)CO 2(g) H2O(g)CO(g)，该温度下，在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入 H2和 CO2，起始浓度如下表所示其中甲经 2 min
12、达平衡时， v(H2O)为 0.025 molL1 min1 ，下列判断不正确的是( )起始浓度 甲 乙 丙c(H2)/(molL1 ) 0.10 0.20 0.20c(CO2)/(molL1 ) 0.10 0.10 0.20A.平衡时，乙中 CO2的转化率大于 50%B当反应平衡时，丙中 c(CO2)是甲中的 2 倍C温度升至 800 ，上述反应平衡常数为 ，则正反应为吸热反应2516D其他条件不变，若起始时向容器乙中充入 0.10 molL1 和 0.20 molL1 CO2，到达平衡时 c(CO)与乙不同解析：A.根据甲计算二氧化碳转化率，乙可以看做在甲平衡状态加入 0.10 molL1
13、 氢气，平衡正向进行二氧化碳转化率增大；B.丙起始量是甲起始量的 2 倍，反应前后气体物质的量不变，所以丙中二氧化碳浓度是甲中二氧化碳浓度的 2 倍；C.根据甲结合三段式列式计算平衡常数，和升温后平衡常数比较分析判断平衡移动方向判断反应能量变化；D.结合化学平衡三段式和平衡常数列式计算分析判断。答案：D7抽烟对人体有害。烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白(用Hb 表示)化合，发生下述反应：COHbO 2 O2HbCO。实验表明，HbCO 的浓度即使只有 HbO2浓度的 2%，也足以使人的智力受损。试回答：(1)上述反应的平衡常数表达式为 K_。- 6 -(2)抽烟后，吸入
14、肺部的空气中测得的 CO 和 O2的浓度分别为 106 molL1 和 102 molL1 。已知 37 时，平衡常数 K220，这时 HbCO 的浓度_HbO 2浓度的 0.02倍(填“大于” “等于”或“小于”)。解析：(2) K HbCOHbO2 COO2 22010 6 molL 110 2 molL 12210 2 。答案：(1) (2)大于O2HbCOCOHbO2B 级 能力提升8在 0.5 升密闭容器中，一定量的氮气与氢气进行如下反应：N 2(g)3H 2(g)2NH3(g) H a kJmol1 ，其化学平衡常数 K 与温度的关系如表： 温度 200 300 400K 1.0
15、0.86 0.5请回答下列问题：(1)写出该反应的化学平衡常数的表达式： _， a_ 0(选填“大于” “小于”或“等于”)。(2)400 时，2NH 3(g) N2(g)3H 2(g)的化学平衡常数为_。(3)测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为 3 mol、2 mol、1 mol 时，该反应的 v 正 (N2)_v 逆 (N2)(填“大于” “小于”或“等于”)。解析：(1)N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H a kJmol1 ，平衡常数K ，表中平衡常数随温度升高减小，说明平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应NH32N2H23为放热反应。(2)400 N2(g)3H 2(g)
16、 2NH3(g)的 K0.5，则 400 时，2NH 3(g)N2(g)3H 2(g)的化学平衡常数 K1/ K 1/0.52。(3)测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为 3 mol、2 mol、1 mol 时，浓度分别为 6 molL1 、4 molL1 、2 molL1 ， Q 1.12，说明平衡正向进行， v 正 (N2) v 逆 (N2)。62423答案：(1) 小于 (2)2 (3)大于NH32N2H239已知 A(g)B(g) C(g)D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下，回答下列问题：温度/ 700 900 830 1 000 1 200- 7 -平衡常数 1.7 1.1 1.
17、0 0.6 0.4(1)该反应逆反应的 H_0(填“”“”)。(2)830 时，向一个 5 L 的密闭容器中充入 0.20 mol 的 A 和 0.80 mol 的 B，如反应初始6 s 内 A 的平均反应速率 v(A)0.003 molL1 s1 。则 6 s 时 c(A)_，C 的物质的量为_；若反应经一段时间后，达到平衡时 A 的转化率为_，如果这时向该密闭容器中再充入 1 mol 氩气，平衡时 A 的转化率为 _。(3)1 200 时反应 C(g)D(g) A(g)B(g)的平衡常数的值为_。解析：(1)由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升温平衡逆向移动，正反应放热，即 H0；
18、(2)反应初始 6 s 内 A 的平均反应速率 v(A)0.003 molL1 s1 ，则 6 s 内 c(A)0.003 molL1 s1 6 s0.018 molL1 ，A 的起始浓度为 0.2 mol5 L0.04 molL1 ，故 6 s 时 c(A) 0.04 molL1 0.018 molL1 0.022 molL1 ，故 6 s 内 n(A)0.018 molL 1 5 L0.09 mol，由方程式可知 n(C) n(A)0.09 mol；设平衡时A 的浓度变化量为 x，则：A(g)B(g) C(g)D(g)起始浓度(molL 1 )： 0.04 0.16 0 0变化浓度(molL 1 )： x x x x平衡浓度(molL 1 )： 0.04 x 0.16 x x x1，解得 x0.032，平衡时 A 的转化率为x2（ 0.04 x） （ 0.16 x）100%80%，体积不变，充入 1 mol 氩气，反应混合物各组分的浓度不变，平0.032molL 10.04 molL 1衡不移动，A 的转化率不变，仍然为 80%；(3)同一反应在相同温度下，正、逆反应方向的平衡常数互为倒数，故 1 200 时反应 C(g)D(g) A(g)B(g)的平衡常数的值为10.42.5。答案：(1) (2)0.022 molL 1 0.09 mol 80% 80% (3)2.5
