【暑假提升】人教版2019化學(xué)高一（升高二）暑假預(yù)習(xí)-（選修1）第08講化學(xué)平衡常數(shù) 講學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

?第08講化學(xué)平衡常數(shù)

知識導(dǎo)航小楊老師 15521324728 侵權(quán)必究

課前導(dǎo)入
在457.6℃時，反應(yīng)體系H2(g) + I2(g) 2HI(g)總各物質(zhì)的濃度如下表所示：楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
起始濃度/ mol?L-1
平衡濃度/ mol?L-1
平衡時
c(H2)
c(I2)
c(HI)
c(H2)
c(I2)
c(HI)
c2(HI)c(H2)·c(I2)
1.197×10-2
6.944×10-3
0
5.617×10-3
5.936×10-4
1.270×10-2
48.37
1.228×10-2
9.964×10-3
0
3.841×10-3
1.524×10-3
1.687×10-2
48.62
1.201×10-2
8.403×10-3
0
4.580×10-3
9.733×10-4
1.486×10-2
49.54
0
0
1.520×10-2
1.696×10-3
1.696×10-3
1.181×10-2
48.49
0
0
1.287×10-2
1.433×10-3
1.433×10-3
1.000×10-2
48.70
0
0
3.777×10-2
4.213×10-3
4.213×10-3
2.934×10-2
48.50
c2(HI)c(H2)·c(I2)平均值
48.70

觀察上表中的已知數(shù)據(jù)，思考一個問題：化學(xué)平衡體系中反應(yīng)物濃度與生成物濃度之間有什么關(guān)系呢？楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究

知識預(yù)習(xí) 小楊老師 15521324728 侵權(quán)必究

一、濃度商的概念與表達式
1．濃度商的概念
在任意時刻，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，稱為濃度商，常用Q表示。楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
2．表達式
對于可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 濃度商Q＝_______
【答案】

二、化學(xué)平衡常數(shù)的概念與表達式
1．化學(xué)平衡常數(shù)的概念
在一定溫度下，當一個可逆反應(yīng)達到平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，該常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)），用符號K表示。楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究

2．表達式
對于可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)，化學(xué)平衡常數(shù)K＝。楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
（________或________純物質(zhì)一般不列入濃度商和平衡常數(shù)）
【答案】固體液體
及時小練
寫出下列反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)：
（1）2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) K = _________________________
（2）4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) K = _________________________
（3）H2(g) + I2(g) 2HI(g) K = _________________________
（4）C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) K = _________________________

【答案】（1）c2(SO3)c2(SO2)·c(O2) ；（2）c4(NO)·c6(H2O)c4(NH3)·c5(O2) ；（3）c2(HI)c(H2)·c(I2) ；（4）c(CO)·c(H2)c(H2O) ；

三、平衡常數(shù)的影響因素及意義
1．化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
化學(xué)平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)限度的一個特征值，通常情況下只受________影響。
【答案】溫度
2．化學(xué)平衡常數(shù)的意義
（1）通常，K越大，說明平衡體系中________所占的比例越大，______反應(yīng)進行的程度越大，即該反應(yīng)進行得越完全，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；反之，K越小，該反應(yīng)進行得越不完全，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
（2）一般來說，當K＞時，該反應(yīng)就進行得基本完全了。
【答案】生成物正 105

四、平衡常數(shù)與方程式的關(guān)系
1．對于同一可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式不同，兩者互為倒數(shù)；
2．若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也等倍擴大或縮??；
3．若干方程式相加，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積；若干方程式相減，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之商。楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究

及時鞏固
已知方程式A(g) C(g) K1 和 B(g) D(g) K2 用K1、K2表示下列反應(yīng)的平衡常數(shù)。
A(g) + B(g) C(g) + D(g) K3 = __________楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
A(g) + D(g) B(g) + C(g) K4 = __________

【答案】（1）K1·K2；（2）K1/K2 。

對點訓(xùn)練小楊老師 15521324728 侵權(quán)必究

命題點一：平衡常數(shù)的概念、表達式與影響因素
【例1】下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法中正確的是（）
A. 在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)都是一個定值楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
B. 由化學(xué)平衡常數(shù)K可以推斷一個可逆反應(yīng)進行的限度
C. 化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度、反應(yīng)物濃度、體系的壓強都有關(guān)
D. 當改變反應(yīng)物的濃度時，化學(xué)平衡常數(shù)一定會發(fā)生改變
【答案】B
解析：化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，同一反應(yīng)溫度不同，平衡常數(shù)不同，A項錯誤；化學(xué)平衡常數(shù)越大，說明可逆反應(yīng)正反應(yīng)進行的程度越大，B項正確；化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，與濃度、壓強無關(guān)，C項錯誤，D項錯誤。答案：B
【變1-1】下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說法中錯誤的是
A．某特定反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)
B．催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小
C．平衡常數(shù)發(fā)生改變，化學(xué)平衡必發(fā)生改變
D．化學(xué)平衡移動時，平衡常數(shù)必改變
【答案】D
【詳解】
A．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，A項不符合題意；
B．平衡常數(shù)只受到溫度的影響，催化劑不能改變平衡常數(shù)的大小，B項不符合題意；
C．平衡常數(shù)變大，平衡正向移動，平衡常數(shù)減小，平衡逆向移動，平衡常數(shù)改變，化學(xué)平衡必然移動，C項不符合題意；
D．平衡常數(shù)只受溫度的影響，能引起平衡移動的因素有多個，只有平衡因為溫度變化而移動時，平衡常數(shù)才會改變，D項符合題意；
故正確選項為D
【變1-2】對于可逆反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)，在一定溫度下其平衡常數(shù)為K，下列條件的變化中，能使K發(fā)生變化的是
A．縮小容器體積 B．降低體系溫度
C．保持體積不變，充入O2 D．使用合適的催化劑
【答案】B
【詳解】
化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與其它外界條件無關(guān)，故在上述變化中能使K發(fā)生變化的是降低體系溫度，故合理選項是B。
【例2】對于3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達式為( ) 楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
A.K= B.K=
C. K= D.K=
【答案】D
解析：平衡常數(shù)是生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，但固體濃度視為定值，不寫入平衡常數(shù)計算式中，D項正確。答案：D
命題點二：平衡常數(shù)與方程式的關(guān)系
【例3】已知反應(yīng) 2NH3?N2+3H2，在某溫度下的平衡常數(shù)為0.25，在此條件下，氨的合成反應(yīng)N2 + 3H2?2NH3的平衡常數(shù)為
A．4 B．2 C．1 D．0.5
【答案】A
【詳解】
反應(yīng)2NH3?N2+3H2，在某溫度下的平衡常數(shù)為0.25，則，在相同溫度下，該條件下反應(yīng)N2 + 3H2?2NH3的平衡常數(shù)，故A正確；
故選A。
【變3-1】已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：①S(s)＋O2(g)SO2(g)，K1；②H2(g)＋S(s)H2S(g)，K2；則反應(yīng)H2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)的平衡常數(shù)是
A．K1-K2 B．K2-K1 C．K2 /K1 D．K1/K2
【答案】C
【詳解】
由題干方程式可知，，，反應(yīng)H2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)的平衡常數(shù)；
答案選C。
【變3-2】反應(yīng)Ⅰ：H2(g)+I2(g)?2HI(g)的平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)Ⅱ：HI(g)?H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)為K2，則K1、K2的關(guān)系為(平衡常數(shù)為同溫度下的測定值
A． B． C． D．
【答案】D
【詳解】
反應(yīng)Ⅰ：H2(g)+I2(g)?2HI(g)的平衡常數(shù)，反應(yīng)Ⅱ：HI(g)?H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)，對比兩者表達式可得出，即，故答案選D。
【變3-3】化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進行程度的標志，在常溫下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值如下：
2NO(g) N2(g)+O2(g) K1=1×1030
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) K2=2×1081
2CO2(g) 2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
以下說法正確的是( )
A.常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K1=
B.常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的進行程度由大到小的順序為NO>H2O>CO2
C.常溫下，水分解產(chǎn)生O2,此時平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×10-80
D.以上說法都不正確
【答案】B
解析：NO分解反應(yīng)的K1=,A項錯誤；H2O分解產(chǎn)生O2的平衡常數(shù)K=1/K2=5×10-82,C項錯誤；根據(jù)NO、H2O、CO2分解的平衡常數(shù)，可判斷放出O2的進行程度大小順序為NO>H2O>CO2,B項正確；D項錯誤。答案：B
命題點三：平衡常數(shù)與“三段式”的計算楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
【例4】一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體混合放入體積為2L的密閉剛性容器中，發(fā)生反應(yīng)3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2min末反應(yīng)達到平衡，生成0.8molD，并測得C的物質(zhì)的量濃度為0.4mol·L-1，下列說法正確的是（）
A．此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K等于0.5
B．A的平衡轉(zhuǎn)化率為40%
C．x的值為1
D．A和B的平衡轉(zhuǎn)化率相等
【答案】A
【詳解】
列三段式：
C．根據(jù)題意0.2x mol/L = 0.4mol/L，解得x = 2，C錯；
A．，A正確；
B．A平衡轉(zhuǎn)化率= ，B錯；
D．B的平衡轉(zhuǎn)化率=，D錯；
故答案選A。
【變4-1】在800℃時，體積為1升的密閉容器中，下列可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)：楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，已知CO和H2O(g)的初始濃度為0.01mol·L-1時，H2平衡濃度為0.005mol·L-1.若此時再加入0.02mol·L-1的H2O(g)，重新達到平衡時，H2平衡濃度為
A．0.025 mol·L-1 B．0.0075 mol·L-1 C．0.005 mol·L-1 D．0.015 mol·L-1
【答案】B
【詳解】
兩次反應(yīng)的溫度相同，所以平衡常數(shù)不變，據(jù)此可以求出結(jié)果：

此時，又加入0.02mol/LH2O后：

此時，解得x=0.0025mol/L，此時氫氣的濃度為0.005+x=0.0075mol/L，正確選項為B。
【變4-2】已知可逆反應(yīng)CO(g)+H2O(g) CO2(g) + H2(g)，K為平衡常數(shù)，只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)。
(1)830K時，若起始濃度：CO為1mol? L-1，H2O為1.5mol? L-1，平衡時CO轉(zhuǎn)化率為60%，則H2O的轉(zhuǎn)化率為：_________；K值為：_________
(2)830K時，若起始濃度改為：CO為1mol? L-1，H2O為3mol? L-1，平衡時H2O的轉(zhuǎn)化率為：楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究_____________；
【答案】40% 1 25%
【分析】
由題給條件可知，知道轉(zhuǎn)化率可以算出一氧化碳的轉(zhuǎn)化量，同時可以水的消耗量，二氧化碳的生成量，氫氣的生成量，則可以算出水的轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù)。濃度改變，溫度不變，平衡常數(shù)不變，可以進行計算水的轉(zhuǎn)化率。
【詳解】
(1)對于可逆反應(yīng)CO(g)+H2O(g) CO2(g) + H2(g)，若起始濃度：CO為1mol? L-1，H2O為1.5mol? L-1，達到平衡時，平衡時CO轉(zhuǎn)化率為60%，則CO的消耗量為1mol? L-1×60%=0.6mol/L，則水的消耗量為0.6mol/L，而二氧化碳的生成量為0.6mol/L，氫氣的生成量為0.6mol/L，而水的平衡濃度為1.5mol/L-0.6mol/L=0.9mol/L，一氧化碳的平衡濃度為1mol/L-0.6mol/L=0.4mol/L，則H2O的轉(zhuǎn)化率為0.6mol/L÷1.5mol/L=40%，平衡常數(shù)；故答案為40% ；1；
(2)830K時，若起始濃度改為：CO為1mol? L-1，H2O為3mol? L-1，達到平衡時，一氧化碳的轉(zhuǎn)化量為xmol/L,則水的轉(zhuǎn)化量為xmol/L,二氧化碳的生成量為xmol/L,氫氣的生成量為xmol/L,則水的平衡濃度為(3-x)mol/L,一氧化碳的平衡濃度為(1-x)mol/L，則根據(jù)平衡常數(shù)可以計算：xmol/L×xmol/L÷(3-x)mol/L×(1-x)mol/L=1，求出x=0.75mol/L, H2O的轉(zhuǎn)化率為0.75 mol/L÷3mol/L=25%；故答案為：25%；
命題點四：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡綜合楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
【例5】(1)下圖是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________________。

(2)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應(yīng)：
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1＜0(Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2＜0 (Ⅱ)
4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=__________(用K1、K2表示)，該反應(yīng)的ΔH=__________(用ΔH1、ΔH2表示)。
(3)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K時，將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入空鋼瓶中，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為0.02。H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α＝__________%。
【答案】NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H= -234 kJ/mol 2ΔH1-ΔH2 2.5%
【分析】
(1)先求出此反應(yīng)的焓變，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)則，再寫出熱化學(xué)方程式；
(2)根據(jù)蓋斯定律，將已知熱化學(xué)方程式疊加，可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，從而可得反應(yīng)的熱化學(xué)方程式的化學(xué)平衡常數(shù)；
(3)根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系，反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)，先計算平衡時H2S的物質(zhì)的量，最后根據(jù)轉(zhuǎn)化率的含義計算。
【詳解】
(1)該反應(yīng)的焓變△H=E1-E2=134 kJ/mol-368 kJ/mol=-234 kJ/mol，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H=-234 kJ/mol；
(2)①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1＜0(Ⅰ)
②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2＜0 (Ⅱ)
根據(jù)蓋斯定律，①×2-②可得：4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，則該反應(yīng)平衡常數(shù)K=；
根據(jù)蓋斯定律，將①×2-②，整理可得：4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=2ΔH1-ΔH2；
(3)在反應(yīng)開始時，n(CO2)=0.10 mol，n(H2S)=0.40 mol，則反應(yīng)開始時氣體的總物質(zhì)的量n(總)=0.10 mol+0.40 mol=0.50 mol，假設(shè)反應(yīng)的H2S物質(zhì)的量為x，則反應(yīng)產(chǎn)生的H2O的物質(zhì)的量為x mol，該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，則根據(jù)反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為0.02，可得：=0.02，解得x=0.01 mol，故H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=2.5%。
【點睛】
本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用及化學(xué)平衡常數(shù)及物質(zhì)平衡轉(zhuǎn)化率的計算等。掌握蓋斯定律、化學(xué)平衡常數(shù)的含義及物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系是本題解答的關(guān)鍵。反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑無關(guān)，只與物質(zhì)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)。
【例6】(I)已知在448℃時，反應(yīng)H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)K1為49,則該溫度下反應(yīng)2HI(g) H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)K2為 ;反應(yīng)1/2H2(g)+1/2I2(g) HI(g)的平衡常數(shù)K3為
(Ⅱ)在一定體積的密閉容器中進行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)(K)和溫度(t)的關(guān)系如下表所示：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列問題：
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K
(2)能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
A.容器中壓強不變
B.混合氣體中c(CO)不變
C.v正(H2)=v逆(H2O) 楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
D. c(CO2)=c(CO)
(3)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),試判斷此時的溫度為 ℃
(4)在800℃時，發(fā)生上述反應(yīng)，某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2mol·L-1,c(H2)為1.5mol·L-1,c(CO)為1mol·L-1,c(H2O)為3mol·L-1,此時反應(yīng) 達到平衡(填“是”或“否”)。
【答案】1/49 7 BC 830 否
解析： (I)第2個反應(yīng)是第1個反應(yīng)的逆反應(yīng)，平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，第3個反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)與第1個相比，縮小為原來的一半，平衡常數(shù)也會發(fā)生變化，得K3=
(Ⅱ)(3)當c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)時，K=1,由表中數(shù)據(jù)可知此時溫度為830℃。(4)可根據(jù)Q與K的大小關(guān)系判斷，此時刻下，Q==1>0.9,所以反應(yīng)未達到平衡。

提分作業(yè) 小楊老師 15521324728 侵權(quán)必究

【練1】下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說法正確的是（）
A．加入催化劑可能會改變平衡常數(shù)K
B．改變反應(yīng)物濃度能改變平衡常數(shù)K
C．平衡常數(shù)K與反應(yīng)本身及溫度有關(guān)
D．K越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
【答案】C
【詳解】
化學(xué)平衡常數(shù)K與化學(xué)反應(yīng)本身及溫度有關(guān)，加入催化劑、改變反應(yīng)物濃度等均不能改變平衡常數(shù)K；平衡常數(shù)K越大，反應(yīng)正向進行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，答案選C。
【練2】某溫度時，N2+3H22NH3的平衡常數(shù)K=a，則此溫度下，NH31/2 N2+3/2H2的平衡常數(shù)為
A．a(chǎn)-(1/2) B．a(chǎn) C．(1/2)a D．a(chǎn)-2
【答案】A
【詳解】
對同一可逆反應(yīng)(化學(xué)計量數(shù)相同)，在相同溫度下，正逆反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)。N2+3H22NH3的平衡常數(shù)K=a，故2NH3 N2+3H2的平衡常數(shù)K=，同一反應(yīng)若化學(xué)計量數(shù)變?yōu)樵瓉淼膎倍，平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉淼膎次冪。故NH31/2 N2+3/2H2的平衡常數(shù)K== a-(1/2)，A選項正確。
故選A。
【練3】已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：
①SO2(g) + 12 O2(g) SO3(g) K1 ；②NO(g) + 12 O2(g) NO2(g) K2。
則反應(yīng)SO2(g) + NO2(g) SO3(g) + NO(g)的平衡常數(shù)為（　?。?br /> A．K1 + K2 B．K2﹣K1 C．K1K2 D．K1 × K2
【答案】C
【練4】在一定條件下，有下列分子數(shù)相同的可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)K值分別是
①H2 + F22HF K＝1047
②H2 + Cl22HCl K＝1017
③H2 + Br22HBr K＝109
④H2 + I22HI K＝1
比較K值大小，可知各反應(yīng)的正反應(yīng)進行的程度由大到小的順序是（　?。?br /> A．①②③④ B．④②③① C．①④③② D．無法確定
【答案】A
【練5】合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在某溫度下達到平衡時，各物質(zhì)的濃度是c(N2)=3mol/L ，c(H2)=9mol/L
，c(NH3)=4mol/L-,則
(1)該溫度時的平衡常數(shù)為；起始濃度c(N2)=
(2)H2的轉(zhuǎn)化率為。
【答案】7.3×10-3 5mol·L-1 40%
解析：(1)K==≈7.3×10-3
設(shè)起始時N2、H2的濃度分別為x、y
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始 x, y 0
平衡 3mol·L-1 9mol·L-1 4mol·L-1
△c x-3mol·L-1 y-9mol·L-1 4mol·L-1 ，則x=5mol·L-1；，則y=15mol·L-1
(2)H2的轉(zhuǎn)化率==40%。
【練6】把7 molA氣體和5 molB氣體混合放入2 L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)?2C(s)+xD(g)，經(jīng)5min達到平衡，此時生成2 mol C，測得D的平均反應(yīng)速率為0.2 mol·(L·min)-1，求：楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
(1)B的轉(zhuǎn)化率_______
(2)x的值_______
(3)平衡時壓強與初始時壓強之比_______
(4)該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)_______
【答案】20% 2
【詳解】
把7 molA氣體和5 molB氣體混合放入2 L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)： 3A(g)+B(g)?2C(s)+xD(g)，經(jīng)5min達到平衡，此時生成2 mol C，測得D的平均反應(yīng)速率為0.2 mol·L-1·min-1，則生成D的物質(zhì)的量為0.2 mol·L-1·min-1×2 L ×5min =2mol，則可列出三段式(單位為mol)：，
(1)B的轉(zhuǎn)化率；
(2)根據(jù)化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比，可知x的值為2；
(3)恒溫恒容時，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，則平衡時壓強與初始時壓強之比為；
(4)物質(zhì)C為固體，平衡時，其余氣體物質(zhì)的濃度為，則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)。
【練7】目前工業(yè)上可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇，有關(guān)反應(yīng)為：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝-49.0 kJ/mol。現(xiàn)向體積為1 L的密閉容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，反應(yīng)過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示。

(1)若CO2的轉(zhuǎn)化率為40%時，反應(yīng)放出的熱量為_________kJ；
(2)從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝________；
(3)判斷該可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標志是_________（填字母）。
a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO2)
b．混合氣體的密度不再改變
c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
d．CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化楊sir化學(xué)，侵權(quán)必究
(4)下列表示該反應(yīng)速率最快的是__________；
a．v(H2)＝2 mol·L-1·min-1 b．v(CO2)＝4.5 mol·L-1·min-1
c．v(CH3OH)＝3 mol·L-1·min-1 d．v(H2O)＝0.2 mol·L-1·s-1
(5)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=_________反應(yīng)的平衡常數(shù)K 數(shù)值為_______。
【答案】19.6 0.225 cd d 5.3
【分析】
(1)根據(jù)反應(yīng)放出的熱量與反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量呈正比計算；
(2)先計算v(CO2)，然后根據(jù)不同物質(zhì)反應(yīng)的速率關(guān)系計算v(H2)；
(3)根據(jù)平衡狀態(tài)的特征判斷；
(4)都轉(zhuǎn)化為用CO2濃度變化表示反應(yīng)速率，而且使速率單位相同，然后再進行比較；
(5)根據(jù)反應(yīng)平衡常數(shù)的含義書寫其表達式，將各種物質(zhì)平衡濃度帶入可得其K值。
【詳解】
(1)根據(jù)反應(yīng)方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝-49.0 kJ/mol可知：每有1 mol完全反應(yīng)，會放出49.0 kJ的熱量，現(xiàn)向體積為1 L的密閉容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，若CO2的轉(zhuǎn)化率為40%時，則反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量是0.4 mol，反應(yīng)放出的熱量為Q=0.4 mol×49.0 kJ/mol=19.6 kJ；
(2)根據(jù)圖象可知：從反應(yīng)開始到平衡v(CO2)==0.075mol/(L·min)，根據(jù)方程式可知v(H2)=3v(CO2)= 0.075mol/(L·min)×3=0.225 mol/(L·min)；
(3)a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO2)表示的都是反應(yīng)正向進行，不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，a錯誤；
b．反應(yīng)在恒容密閉容器中進行，氣體的體積不變，反應(yīng)混合物都是氣體，氣體的質(zhì)量不變，因此反應(yīng)混合氣體的密度始終不變，因此不能根據(jù)密度不變來判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，b錯誤；
c．該反應(yīng)是反應(yīng)氣體氣體的物質(zhì)的量改變的反應(yīng)，氣體的質(zhì)量不變，若混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，c正確；
d．CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化，說明反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，d正確；
故答案為cd；
(4)a．v(H2)＝2 mol·L-1·min-1，則v(CO2)= v(H2)＝ mol·L-1·min-1；
b．v(CO2)＝4.5 mol·L-1·min-1；
c．v(CH3OH)＝3 mol·L-1·min-1，則v(CO2)=v(CH3OH)＝3 mol·L-1·min-1；
d．v(H2O)＝0.2 mol·L-1·s-1=12 mol·L-1·min-1，則v(CO2)= v(H2O)＝12 mol·L-1·min-1；
可見上述反應(yīng)中表示該反應(yīng)速率最快的是v(CO2)=12 mol·L-1·min-51，故答案為d；
(5)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義可知反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)表達式是K=；
在反應(yīng)開始時c(CO2)=1 mol/L，c(H2)=3 mol/L，達到平衡時c(CO2)=0.25 mol/L，改變濃度是0.75 mol/L，則共有物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時c(H2)=3 mol/L-3×0.75 mol/L=0.75 mol/L，c(H2O)=0.75 mol/L，帶入平衡常數(shù)表達式可得K==5.3。
【點睛】
本題考查反應(yīng)熱的計算及圖象方法在化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的應(yīng)用等知識。掌握有關(guān)概念的含義，清楚平衡狀態(tài)的特征是本題解答的關(guān)鍵。在比較化學(xué)反應(yīng)速率快慢時，一定要根據(jù)用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的比，轉(zhuǎn)化為用同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，且速率單位相同，此時速率數(shù)值越大，則其表示的反應(yīng)速率越快。

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