1、第三讲 化学平衡常数及反应进行的方向1了解化学平衡常数(K)的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。2了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。化学平衡常数及其相关计算知识梳理一、化学平衡常数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，称为化学平衡常数，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cp（C）cq（D）cm（A）cn（B）为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。3实例化学方程式 平衡常数 关系式N2(g)3H 2(g)2NH3(g)K
2、1c2（NH3）c（N2）c3（H2）N2(g) H2(g)NH3(g)12 32K2c（NH3）c12 （N2）c32 （H2）2NH3(g)N2(g)3H 2(g)K3c（N2）c3（H2）c2（NH3）K2 K1(或 K 1)12K31K14.意义(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(当 K105 时，该反应进行的基本完全)(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。5应用(1)判断、比较可逆反应进行的程度一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：K 值正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应
3、物转化率越大 越大 越大 越小 越高越小 越小 越小 越大 越低(2)判断化学反应进行的方向对于可逆反应 aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Q c，称为浓度商。cc（C）cd（D）ca（A）cb（B）Qcv逆 K 反 应 处 于 化 学 平 衡 状 态 ， v正 v逆K 反 应 向 逆 反 应 方 向 进 行 ， v正 0。( )(5)对于一个可逆反应，化学计量数不同，化学平衡常数表达式及数值也不同。( )(6)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化。( )(7)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。( )答案：(1) (
4、2) (3) (4) (5) (6) (7) 2(教材改编题)已知反应 A(g)3B(g) 3C(g)在一定温度下达到平衡，该反应的平衡常数表达式为_。若各物质的平衡浓度分别为 c(A)2.0 molL1 、c(B)2.0 molL 1 、 c(C)1.0 molL 1 ，则 K_。答案：K 0.062 5c3（C）c（A）c3（B）3(2016高考上海卷)目前国际空间站处理 CO2 的一个重要方法是将 CO2 还原，所涉及的反应方程式为CO2(g)4H 2(g) CH4(g)2H 2O(g)Ru 已知 H2 的体积分数随温度的升高而增加。若温度从 300 升至 400 ，重新达到平衡，判断下
5、列表格中各物理量的变化。(选填“增大” “减小”或“不变”)v 正 v 逆 平衡常数 K 转化率 解析：由题意可知正反应是放热反应。升温时 v 正 、v 逆 均增大，平衡向左移动，则 K减小，转化率减小。答案：v 正 v 逆 平衡常数 K 转化率 增大 增大 减小 减小(1)关于 H2O 的浓度问题稀水溶液中进行的反应，虽然 H2O 参与反应，但是 H2O 只作为溶剂，不能代入平衡常数表达式。如 NH4ClH 2ONH3H2OHCl 的平衡常数表达式为 K 。c（HCl）c（NH3H2O）c（NH4Cl）H 2O 的状态不是液态而是气态时，则需要代入平衡常数表达式。(2)代入平衡常数表达式的数
6、据是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代入。(3)同一化学反应，可以用不同的化学方程式表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数。因此，要注意使用与化学方程式相对应的平衡常数。(2016高考海南卷)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：t 1 温度下，k (正)0.006 s1 ，k (逆)0.002 s1 ，该温度下反应的平衡常数值K1_；该反应的活化能
7、Ea(正) 小于 Ea(逆) ，则 H_0(填“小于” “等于”或“大于”)。(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线是_(填曲线编号) ，平衡常数值 K2_；温度 t2_t1(填“小于” “等于”或“大于”)，判断理由是_。解析 (1)根据 v(正)k (正)c( 顺)，k(正)0.006 s1 ，则 v(正)0.006c( 顺)；v(逆)k( 逆)c( 反) ，k (逆)0.002 s1 ，则 v(逆)0.002c(反) ，化学平衡状态时正、逆反应速率相等，则 0.006c(顺)0.002c (反 )，K 1c (反)/c(顺)0.006/0.0023；该反应的活
8、化能 Ea(正)小于 Ea(逆) ，说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，且反应速率越来越小，则符合条件的曲线是 B；设顺式异构体的起始浓度为 x，该可逆反应的反应物和生成物化学计量数相等，均为 1，则平衡时，顺式异构体浓度为 0.3x，反式异构体浓度为 0.7x，所以平衡常数值 K20.7x 0.3x7/3，因为 K1K2，放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动，所以温度 t2 大于 t1。答案 (1)3 小于(2)B 7/3 大于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动(1)t2 温度下，该反应的逆反
9、应的平衡常数是多少？(2)t1 温度下，某时刻该反应的 c(反)c(顺) 3.5，此时化学反应进行的方向如何？答案：(1)K 。c（顺 ）c（反 ） 0.30.7 37(2)t1 温度下，某时刻 c(反)c(顺) 3.53，此时 v(逆)v(正)，反应向逆反应方向进行。题组一 化学平衡常数及其影响因素1(2017高考天津卷)常压下羰基化法精炼镍的原理为 Ni(s)4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 时，该反应的平衡常数 K210 5 。已知：Ni(CO) 4 的沸点为 42.2 ，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与 CO 反应转化成气态 Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的
10、气体分离出来，加热至 230 制得高纯镍。下列判断正确的是( )A增加 c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B第一阶段，在 30 和 50 两者之间选择反应温度，选 50 C第二阶段，Ni(CO) 4 分解率较低D该反应达到平衡时，v 生成 Ni(CO)44v 生成 (CO)解析：选 B。增加 c(CO)，平衡正向移动，但平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A 项错误；第一阶段， 50 时，反应速率较快且 Ni(CO)4 为气态，能从反应体系中分离出来，B 项正确；相同温度下，第二阶段与第一阶段的平衡常数互为倒数，则230 时，第二阶段的平衡常数 K510 4，反应进行的程
11、度大，故 Ni(CO)4 分解率较高，C 项错误；该反应达到平衡时， 4v 生成 Ni(CO)4v 生成 (CO)，D 项错误。2研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s) NaNO3(s)ClNO(g) K 1 H 1v(逆)D80 达到平衡时，测得 n(CO)0.3 mol，则 Ni(CO)4 的平衡浓度为 2 mol/L解析：选 C。根据表格所示，温度升高平衡常数减小，则该反应为放热反应，A 项正确；25 时 K 210 5 ，B 项正确；c4（CO）cNi（CO）4 15104Qc 82，平衡逆向移动，v(正) S(l)S(s)。(3)熵
12、变生成物的总熵反应物的总熵。3化学反应进行的方向(1)判据(2)一般规律H0 的反应任何温度下都能自发进行。H0，S 0，S0 时，高温下反应能自发进行。对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。自我检测1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”) 。(1)2016高考全国卷，27(1)C 3H6(g)NH 3(g) O2(g)=C3H3N(g)3H 2O(g) 32H 515 kJmol1 和 C3H6(g)O 2(g)=C3H4O(g)H 2O(g) H353 kJmol1 两个反应在热力学上趋势均很大。( )(2)(2015高考天津卷)Na 与 H2O 的
13、反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行。( )(3)某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应。( )(4)2NO(g)2CO(g)= =N2(g) 2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的 H0。( )(5)(2017高考江苏卷)反应 N2(g)3H 2(g)2NH3(g)的 H0。( )(6)吸热且熵增加的反应，当温度升高时，反应一定能自发进行。( )(7)10 的水结冰，可用熵变的判据来解释反应的自发性。( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 2(教材改编题)下列过程的熵变的判断不正确的是( )A溶解少量食盐于水中， S0B纯碳和氧气反应生成 CO(g)，
14、S0CH 2O(g)变成液态水，S0DCaCO 3(s)加热分解为 CaO(s)和 CO2(g)，S0解析：选 C。C 项，H 2O(g)变成液态水，熵值减小，故 S0 时，G 0， S0 ，反应一定不能自发进行；当 H0，S0 时，高温下 G37.301/0.184 05 K202.7 K，即温度高于 202.7 K 时反应可以自发进行。答案：温度高于 202.7 K 时反应可以自发进行。焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响H S H TS 反应情况 负值 在任何温度下均能自发进行 正值 在任何温度下均不能自发进行 低温为正；高温为负低温时不能自发进行；高温时能自发进行 低温为负；高温为正
15、低温时能自发进行；高温时不能自发进行题组一 熵判据与焓判据1(2018宿迁期末测试)下列反应过程中， H0 且 S0 的是( )AN 2(g)3H 2(g)2NH3(g)BCaCO 3(s)=CaO(s)CO 2(g)C4Al(s)3O 2(g)=2Al2O3(s)DHCl(aq)NaOH(aq)= =NaCl(aq)H 2O(l)解析：选 B。A 是熵减的放热反应；C 是熵减的放热反应；D 是放热反应。2已知：(NH 4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH 3(g) H74.9 kJmol1 。下列说法中正确的是( )A该反应中熵变、焓变都大于 0B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进
16、行C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应解析：选 A。该反应的 H74.9 kJmol1 0，因为反应前为固体，反应后有气体生成，所以混乱度增加，熵变大于 0，A 正确；吸热反应也可能自发进行，B 错误；熵增加的反应不一定能自发进行，C 错误；有些放热反应不能自发进行，如碳的燃烧，而有些吸热反应却能自发进行，如 NH4Cl 与 Ba(OH)2 的反应在常温下能自发进行，判断反应能否自发进行要根据 H 与 S 综合分析，D 错误。题组二 复合判据与自发反应3(2018西安高三模拟)下列有关化学反应方向及
17、其判据的说法中正确的是( )A非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应B高温高压下可以使石墨转化为金刚石，是自发的化学反应C由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程D反应 NH3(g)HCl(g)= =NH4Cl(s)在低温下能自发进行，说明该反应的 H0解析：选 C。A 项，非自发反应在一定条件下也能发生，自发反应进行的也不一定较快，错误；B 项，石墨转化为金刚石， H0，该反应是非自发进行的化学反应，错误；C项，能量判据和熵判据组合而成的复合判据，只要 G HTS0，反应就不能自发进行，正确；D 项，反应 NH3(g)HCl(g)= =NH4Cl(s)
18、在低温下能自发进行，GHT S0 的反应在温度低时不能自发进行D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，不能改变化学反应进行的方向解析：选 D。H生成物能量和反应物能量和，当反应产物的总能量大于反应物的总能量时，H0 ，A 错误；因为相同温度下，化学计量数变为原来的 n 倍，则化学平衡常数为原来的 n 次方，所以反应 2H2(g)2I 2(g)4HI(g)的平衡常数为 K2，B 错误；根据G HTS 判断，对于 H0 的反应在温度低时 G0，S0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于 B 项，H0，S0，若使反应自发进行，即 HTS0，在任何温度下，都有 HTS0 表明该反应是一个熵增加的反
19、应C该反应能自发进行D不能确定该反应能否自发进行解析：选 B。H0 ，该反应是吸热反应， A 错误；由 HTS2 171 kJmol1 298 K0.635 5 kJmol1 K1 0 知，该反应不能自发进行，C 、D 错误。3.(2018商丘模拟)向某恒容密闭容器中充入一定量 CO2 和 H2，发生反应：CO 2(g)H 2(g)HCOOH(g)，测得平衡体系中 CO2 的百分含量(CO 2%)与反应温度变化的关系如图所示。下列物理量中， a 点大于 b点的是( )正反应速率 逆反应速率 HCOOH(g)的浓度 对应温度时的平衡常数A BC D解析：选 D。温度升高，反应速率增大， a 点的
20、正、逆反应速率都小于 b 点，、错误；温度升高，平衡体系中 CO2 的百分含量增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，HCOOH(g) 的浓度和对应温度时的平衡常数都将减小，即 a 点的 HCOOH(g)的浓度和对应温度时的平衡常数都大于 b 点，、正确。4一定条件下合成乙烯：6H 2(g)2CO 2(g)CH2=CH2(g)4H 2O(g)；已知温度对CO2 的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是( )A该反应的逆反应为吸热反应B平衡常数：K MKNC生成乙烯的速率：v(N) 一定大于 v(M)D当温度高于 250 ，升高温度，催化剂的催化效率降低解析：选 C。升高温度
21、 CO2 的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，A 正确；该反应的正反应是放热反应，升温平衡常数减小，B 正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂在 250 时催化活性最高，温度继续升高，其催化效率降低，所以 v(N)有可能小于 v(M)，C 错误，D 正确。5(2018大连模拟)某温度下，将 3 mol A 和 2 mol B 充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)B(g) C(g)D(g) ， 5 min 后达平衡，各物质的平衡浓度的关系为 ca(A)c(B)c(C)c(D)。若在温度不变的情况下将容器的容积扩大为原来的 10 倍，B 的转化率不发生变化，则 B 的转
22、化率为( )A60% B40%C24% D4%解析：选 A。扩大容器容积为原来的 10 倍，B 的转化率不变，则 a1，A(g)B(g) C(g)D(g)起始(mol): 3 2 0 0变化(mol): x x x x平衡(mol): 3x 2x x x根据平衡浓度的关系，(3x) (2x)xx，解得 x1.2，则 B 的转化率为 1.2 mol/2 mol100%60%，A 项正确。6.(2018衡水中学高三期末)在容积均为 1 L 的三个密闭容器中，分别放入镍粉并充入 1 mol CO，控制在不同温度下发生反应：Ni(s)4CO(g) Ni(CO)4(g)，当反应进行到 5 min 时，测
23、得 Ni(CO)4 的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )A正反应为吸热反应，平衡常数： K(T1)K(T2)B反应进行到 5 min 时，b 容器中 v 正 (CO)v 逆 (CO)C达到平衡时，a 、b、c 中 CO 的转化率为 bacD减压或升温可将 b 中的平衡状态转变成 c 中的平衡状态解析：选 D。温度越低，反应速率越慢，因此再结合 a、 b、c 三容器对应数值知，a容器中反应未达到平衡，bc 的变化则说明随温度升高化学平衡逆向进行，则正反应为放热反应，A 错误；反应进行到 5 min 时，b 容器未必达到平衡状态，则 b 容器中 v 正 (CO)不一定等于 v 逆
24、 (CO)，B 错误；其他条件相同时，随温度升高平衡左移，K 值减小，CO 转化率减小，达到平衡时，CO 的转化率为 abc，C 错误；结合 A 项分析知，升温可使 b 中的平衡状态转变为 c 中的平衡状态，减压平衡逆向移动，导致 Ni(CO)4 浓度变小，即可使 b中的平衡状态转变为 c 中的平衡状态，D 正确。7(2018成都模拟)工业上用 DME 法以 H2 和 CO 为原料生产甲醚(CH 3OCH3)。其原理是在同一容器中发生如下两个连续反应：2H 2(g)CO(g) CH3OH(g)2CH 3OH(g)CH3OCH3(g)H 2O(g)改变温度，实验数据如表所示，下列分析正确的是(
25、)温度() 260 270 280 290 300 310 320CO 转化率 (%) 92 87 82 80 72 65 62CH3OCH3 产率(%) 33 45 77 79 62 58 52A.反应、均为吸热反应B290 时反应平衡常数值达到最大C反应与中 CH3OH 的消耗速率一定相等D增大压强能增大 CH3OCH3 产率解析：选 D。从反应来看，温度升高， CO 转化率一直在减小，说明反应为放热反应，而反应在较低温度时，反应未达到平衡，甲醚的产率主要受温度影响，随着温度升高，产率降低，说明反应也是放热反应，A 错误；平衡常数与转化率并不是一个概念，B 错误；反应与中 CH3OH 的消
26、耗速率不相等，因为二者不是同一个反应，C 错误；增大压强，反应向正反应方向移动，使 c(CH3OH)增大，从而使反应也向正反应方向移动，则 CH3OCH3 产率增大， D 正确。8(2018安徽“学普”联考) 已知反应 X(g)Y(g) R(g)Q(g) 的平衡常数与温度的关系如表所示。830 时，向一个 2 L 的密闭容器中充入 0.2 mol X 和 0.8 mol Y，反应初始4 s 内 v(X)0.005 mol/(Ls)。下列说法正确的是( )温度/ 700 800 830 1 000 1 200平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4A.4 s 时容器内 c(Y)0.76
27、mol/LB830 达平衡时，X 的转化率为 80%C反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动D1 200 时反应 R(g)Q(g) X(g)Y(g)的平衡常数 K0.4解析：选 B。反应初始 4 s 内 X 的平均反应速率 v(X)0.005 mol/(Ls)，根据速率之比等于化学计量数之比，可知 v(Y)v(X) 0.005 mol/(Ls)，则 4 s 内 c(Y)0.005 mol/(Ls)4 s 0.02 mol/L，Y 的起始浓度为 0.4 mol/L，故 4 s 时 c(Y)0.4 mol/L0.02 0.8 mol2 Lmol/L0.38 mol/L，A 错误；设平衡时 X 的浓度
28、变化量为 x，则：X(g) Y(g)R(g)Q(g)开始(mol/L): 0.1 0.4 0 0变化(mol/L): x x x x平衡(mol/L): 0.1x 0.4x x x故 1.0，解得 x0.08，所以平衡时 X 的转化率为x2（0.1 x）（0.4 x）100%80%，B 正确；由表格中的数据可知，温度升高，化学平衡常数减小，0.08 mol/L0.1 mol/L平衡逆向移动，C 错误；1 200 时反应 X(g)Y(g) R(g)Q(g)的平衡常数值为 0.4，所以 1 200 时反应 R(g)Q(g) X(g)Y(g)的平衡常数的值为 2.5，D 错误。10.49(2015高
29、考天津卷)某温度下，在 2 L 的密闭容器中，加入 1 mol X(g)和 2 mol Y(g)发生反应：X(g)m Y(g)3Z(g)平衡时，X、Y、Z 的体积分数分别为 30%、60% 、10%。在此平衡体系中加入 1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、 Y、Z 的体积分数不变。下列叙述不正确的是( )Am2B两次平衡的平衡常数相同CX 与 Y 的平衡转化率之比为 11D第二次平衡时，Z 的浓度为 0.4 molL1解析：选 D。A.根据再次加入 1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z 的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此 m 2。B.由于温度没有变化，
30、故两次平衡的平衡常数不变。C.因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。D.该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为 4 mol，而平衡后 Z 的体积分数为 10%，故平衡时 Z 的物质的量为 4 mol10%0.4 mol，容器体积为 2 L，则 Z 的浓度为 0.2 molL1 。10(2018遂宁诊断)固定容积为 2 L 的密闭容器中发生反应 xA(g)y B(g)zC(g)，图 1 表示 T 时容器中各物质的量随时间变化的关系，图 2 表示平衡常数 K 随温度变化的关系。结合图像判断，下列结论正确的是( )A该反应可表示为
31、2A(g)B(g) C(g) H 0，错误； B 项，根据图 1 知 05 min 内，A、B 、C 变化的物质的量分别为 0.4 mol、0.2 mol、 0.2 mol，该反应可表示为 2A(g)B(g) C(g)，反应达平衡时 A、B、C 的平衡浓度分别为 0.2 molL1 、0.1 molL1 、0.1 molL1 ，故 T 时该反应的平衡常数 K25，错误；C 项，根据质量守恒定律知容器内气体的质量保持不变，容器的c（C）c2（A）c（B）容积保持不变，故容器内气体的密度为恒量，不能作为平衡标志，错误；D 项，根据图 1知 T 时反应达平衡后 C 的体积分数为 0.25，在第 6
32、min 时再向体系中充入 0.4 mol C，相当于加压，平衡正向移动，再次达到平衡时 C 的体积分数大于 0.25，正确。二、非选择题11(2018成都阶段测试)汽车尾气里含有的 NO 气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)O 2(g)2NO(g) H0已知该反应在 2 404 时，平衡常数 K6.410 3 。请回答下列问题。(1)该反应的平衡常数表达式为_。(2)该温度下，向 2 L 密闭容器中充入 N2 和 O2 各 1 mol，平衡时，N 2 的转化率是_%(保留整数)。(3)该温度下，某时刻测得容器内 N2、O 2、NO 的浓度分别为 2.5101 mol
33、L1 、4.010 2 molL1 和 3.0103 molL 1，此时反应_( 填“处于化学平衡状态” “向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是_。(4)将 N2、O 2 的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下图变化趋势正确的是_。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的 N2 和 O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量 NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中 NO 的体积分数_(填“变大” “变小”或“不变”) 。解析：(2)N 2(g)O 2(g)2NO(g)起始/mol 1 1 0变化/mol x x 2x平衡/mol 1x 1x 2xK 6.4
34、103 ，得 x0.04，N 2 的转化率为 100%4% 。(2x2)2 (1 x2 )2 0.04 mol1 mol(3)Qc 9.010 4 6.4103 ，所以反应向正反（3.010 3）2（2.510 1）（4.010 2）应方向进行。(4)由于该反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，A 项正确；加入催化剂，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但NO 的平衡浓度不变，B 项错误；升高温度，平衡正向移动，氮气的转化率提高，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，C 项正确。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的 N2 和 O2，达到
35、平衡状态后再向其中充入一定量 NO，由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，故建立的平衡与原平衡等效，平衡混合气中 NO 的体积分数不变。答案：(1)K (2)4c2（NO）c（N2）c（O2）(3)向正反应方向进行Qc 9.010 4 K6.410 3（3.010 3）2（2.510 1）（4.010 2）(4)AC (5)不变12(1)(2016高考四川卷改编) 在一定条件下 CO(g)H 2O(g)CO2(g)H 2(g)，当 CO与 H2O(g)的起始物质的量之比为 15，达平衡时，CO 转化了 。若 a kg 含 Ca5(PO4)3F(相56对分子质量为 504)的质量分数为 10%
36、的磷尾矿，在上述过程中有 b%的 Ca5(PO4)3F 转化为P4，将产生的 CO 与 H2O(g)按起始物质的量之比 13 混合，则在相同条件下达平衡时能产生 H2_kg。已知：4Ca 5(PO4)3F18SiO 230C 2CaF230CO18CaSiO 33P 4= = = = =高 温 (2)(2015高考浙江卷改编)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：CH2CH3(g) CH=CH2(g)H 2(g)催 化 剂 维持体系总压 p 恒定，在温度 T 时，物质的量为 n、体积为 V 的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为 ，则在该温度下反应的平衡常数 K_(用 等符号表示)。解析：(1
37、)当 CO 和 H2O(g)的起始物质的量之比为 15 时，设 CO 为 1 mol，则：CO(g) H2O(g)CO2(g)H 2(g)起始物质的量(mol) 1 5 0 0改变物质的量(mol) 56 56 56 56平衡物质的量(mol) 16 256 56 56故此温度下，反应的平衡常数 K 1。c（CO2）c（H2）c（CO）c（H2O）由题意知，反应 4Ca5(PO4)3F18SiO 230C 2CaF230CO18CaSiO 33P 4，若 a kg 含 Ca5(PO4)3F 的质量= = = = =高 温 分数为 10%的磷尾矿，当有 b%的 Ca5(PO4)3F 转化为 P4
38、 时，产生的 CO 的物质的量为nab/67.2 mol，将产生的 CO 和 H2O(g)按起始物质的量之比为 13 混合，设在相同条件下达到平衡时 CO 转化了 x mol，则CO(g)H 2O(g)CO2(g)H 2(g)起始物质的量(mol) n 3n 0 0改变物质的量(mol) x x x x平衡物质的量(mol) nx 3nx x x故 1，得 x n，则达到平衡时产生的氢气的物质的量为 xx（n x）（3n x） 34 ab67.2 34mol mol，氢气的质量为 g 103 kg kg。ab89.6 ab44.8 ab44.8 ab44 800(2)从浓度角度求 Kc：根据阿
39、伏加德罗定律的推论，总压强 p 相同时， ，乙苯的V1V2 n1n2转化率为 ，由此可得： ，V 反应后 (1 )V，根据化学方程式及平衡常数VV反 应 后 11 的定义：K c 。n22V2（1 ）2n（1 ）V（1 ） n2V（1 ）（1 ） n2（1 2）V从压强角度求 Kp：容器中氢气的物质的量为 n，苯乙烯的物质的量为 n，乙苯的物质的量为(1 )n，气体的总物质的量为 (1 )n，所以氢气的分压为 p，苯乙烯的n（1 ）n分压为 p，乙苯的分压为 p，因此 Kp p。n（1 ）n （1 ）n（1 ）nn（1 ）np n（1 ）np（1 ）n（1 ）np 21 2答案：(1) (2) pab44 800 21 2或 n 2（1 2）V
