| 名称 | 2023-2024学年高二化学同步举一反三系列 专题2-2 化学平衡（原卷版+解析版） | | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-20 13:06:47 | ||
T2 T2
【变式6-1】以下图像和叙述错误的是
A．图甲：该图像表示的反应方程式为2A=3B+C，反应速率v（A）=0.4mol/（L s）
B．图乙：某温度下发生反应：，t1时刻改变的条件可以是加入催化剂
C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大
D．图丁：对于反应：，
【变式6-2】某恒容密闭容器中，只改变温度（T）或压强（p），水蒸气百分含量随时间的变化趋势符合下图所示的反应是
A．
B．
C．
D．
【题型7 化学平衡的移动及影响因素】
【例7】工业合成氨的适宜条件是：①适宜温度（400～500℃） ②使用铁触媒作催化剂 ③压强为④将混合气体中的氨气变为液氨，其中符合勒夏特列原理能提高反应物转化率的是
A．①③④ B．③④ C．②③④ D．①②③④
【变式7-1】一定温度下在1L的密闭容器中放入足量草酸钙（固体所占体积忽略不计）发生反应：CaC2O4（s）CaO（s）+CO（g）+CO2（g）。若某时刻达到平衡时，将容器体积缩小为原来一半并固定不变，在t1时刻重新达到平衡，CO2的浓度变化情况是
A．增大 B．减少 C．不变 D．无法判断
【变式7-2】下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是
A．实验室可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
B．对2SO2+O22SO3 △H<0的反应，使用催化剂可加快反应的速率
C．对CO（g）+NO2（g）CO2（g） + NO（g）平衡体系增大压强可使顔色变深
D．N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H<0，500℃左右比室温更有利于合成NH3
【变式7-3】在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO（g）和足量C（s），发生反应C（s）＋2NO（g）CO2（g）＋N2（g），平衡状态时NO（g）的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是
A．该反应的ΔH>0
B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1
【变式7-4】某温度下，在容积为的密闭容器中进行反应 ，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
（1）化学方程式中 。
（2）内以P的浓度变化表示的平均反应速率为 。
（3）平衡时N的转化率为 。
（4）下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A．M与N的物质的量相等
B．单位时间内每消耗，同时消耗
C．混合气体的密度不随时间的变化而变化
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
E．混合气体的压强不随时间的变化而变化
F．M的物质的量浓度保持不变
（5）下列措施中能使增大的是 （填字母）。
A．升高温度
B．充入He，使体系压强增大
C．在容器容积不变的条件下再向容器中加入气体
D．使用催化剂
E．缩小容器体积
【题型8 等效平衡】
【例8】甲胺（）是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应，测得有关实验数据如下：
容器编号 温度/K 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
Ⅰ 530 0.40 0.40 0 0 0.30
Ⅱ 530 0.80 0.80 0 0
Ⅲ 500 0 0 0.20 0.20 0.16
下列说法正确的是
A．正反应的平衡常数
B．达到平衡时，体系中关系：
C．达到平衡时，转化率：
D．向容器Ⅲ中加入高效催化剂，能增大反应活化能，提高反应转化率
【变式8-1】某温度下，在一个容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应： ，反应达到平衡时，测得容器中各物质均为，现欲使的平衡浓度增大一倍，在其他条件不变时，下列措施可以采用的是
A．再加入和 B．降低温度
C．再加入和 D．加入催化剂
【变式8-2】在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA（g） + y（B）z（C），平衡时测得A的浓度为0.25mol/L，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是
A．平衡向正反应方向移动 B．x + y < z
C．B的转化率降低 D．C的体积分数减小
【变式8-3】下列说法正确的是
A．在恒温恒容条件下，当达到平衡后，再充入一定量的后达到平衡，的转化率将增大
B．恒温下，当反应达平衡后，缩小容器体积，再次平衡时，的浓度比原平衡时大
C．可逆反应达到平衡后，改变任何一种反应物或生成物的量，都可使平衡发生移动
D．恒温下，当反应达到平衡后，缩小容器体积，活化分子百分数增加
【变式8-4】一定条件下，在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的一氧化碳和水蒸气，发生反应： ，达平衡后获得数据如下表。下列说法不正确的是
容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化
CO
① 1 4 0 0 放出32.8kJ热量
② 2 8 0 0 放出QkJ热量
A．①中反应达平衡时，CO的转化率为80%
B．平衡时：②>①
C．Q大于65.6
D．该温度下，②中反应的平衡常数
【题型9 汽车尾气的治理】
【例9】为防止氮的氧化物污染空气，可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。
已知：①
②
③
回答下列问题：
Ⅰ.消除上述气体污染物可用CO与NO反应生成和。
（1）请完成热化学方程式： ，反应的平衡常数表达式为 。
（2）为提高此反应中NO的转化率，下列措施可行的是 （填字母代号）。
A．增大压强 B．升高温度 C．使用催化剂 D．增大CO的浓度
Ⅱ.向2 L的密闭容器中加入活性炭（足量）和，发生反应：
NO和的物质的量变化如下表所示：
物质的量浓度/（）
0 5min 10min 15min 20min 25min 30min
NO
0
（1）0~5 min内，以表示的该反应速率 ，该条件下的平衡常数 。
（2）第15 min后，温度调整到，则 （填“>”“<”或“=”）。
（3）若30 min时，温度保持不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各，则此时反应 （填“正向”“逆向”或“不”）移动。
【变式9-1】对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理，可实现绿色环保、节能减排等目的。汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为：。一定条件下，在一密闭容器中，用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表：
时间 0 1 2 3 4 5
（1）写出该反应的平衡常数表达式 。专题2.2 化学平衡
【题型1 可逆反应】
【题型2 化学平衡状态的特征】
【题型3 化学平衡状态的判断】
【题型4 化学平衡常数及其应用】
【题型5 “三段式”解决化学平衡常数的计算】
【题型6 化学平衡图像解读】
【题型7 化学平衡的移动及影响因素】
【题型8 等效平衡】
【题型9 汽车尾气的治理】
【题型1 可逆反应】
【例1】将2.0mol、1.0mol和0.5mol充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生反应：PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)，反应达到平衡时，下列数据合理的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】A．根据原子守恒可知，Cl原子的总物质的量为2.0mol×3+1.0mol×2+0.5mol×5=10.5mol，P原子的总物质的量为2.5mol，故，故A正确；
B．根据P原子守恒可知，，故B错误；
C．反应达平衡时的转化率未知，故平衡时不确定，故C错误；
D．反应达平衡时的转化率未知，故平衡时不确定，故D错误；
故选A。
【变式1-1】在一密闭容器中进行反应：2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g），已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时，可能存在的数据是
A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L B．SO2、SO3均为0.8 mol/L
C．SO3为0.4 mol/L D．SO2为0.35 mol/L
【答案】D
【分析】，该反应为可逆反应，物质浓度范围：0＜c（SO2）＜0.4 mol/L，0＜c（O2）＜0.2 mol/L，0＜c（SO3）＜0.4 mol/L。
【详解】A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L，三氧化硫不可能完全转化，故A错误；
B．根据分析和硫原子守恒可知c（SO2）+ c（SO3）=0.4mol/L，当SO2、SO3均为0.8 mol/L时，0.8 mol/L+0.8 mol/L<0.4 mol/L，故B错误；
C．SO3为0.4mol/L，SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度为0.4mol/L，达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L，故C错误；
D． SO2为0.35mol/L，SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度为0.4mol/L，实际浓度为0.35mol/L小于0.4mol/L，故D正确；
故答案为：D。
【变式1-2】可逆反应：，充入一段时间后，下列物质中含有的是
A．多余的氧气 B．生成的三氧化硫
C．氧气和二氧化硫 D．二氧化硫、氧气和三氧化硫
【答案】D
【详解】2SO2＋O22SO3是可逆反应，在体系中任何物质都存在，所以充入由18O组成的氧气一段时间后，18O存在于下列物质中的所有含有氧元素的物质中；
故选D。
【题型2 化学平衡状态的特征】
【例2】化学反应达到化学平衡的标志是
A．逆反应停止进行 B．反应物与生成物的浓度相等
C．转化率达到100% D．正反应速率和逆反应速率相等
【答案】D
【详解】A．对可逆反应来说，当反应达到平衡时，v（正）=v（逆）≠0，故A不选；
B．对可逆反应来说，当反应达到平衡时，反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变但不一定相等，故B不选；
C．对可逆反应来说，反应物不可能完全转化为生成物，转化率小于100%，故C不选；
D．对可逆反应来说，当反应达到平衡时，v（正）=v（逆），故D选；
故选D。
【变式2-1】在一定条件下，向恒容密闭容器中充入和发生反应。下列说法正确的是
A．反应一段时间后，含有的分子只有和
B．达到平衡后，反应生成的不再分解
C．反应混合物中、的物质的量之比为2：1时，说明反应已达平衡状态
D．若向容器中充入惰性气体，正、逆反应速率保持不变
【答案】D
【详解】A．由于是可逆反应，生成的三氧化硫同时也分解，所以反应一段时间后，含有的分子有、和，A错误；
B．达到平衡后正逆反应速率相等，反应生成的也分解，B错误；
C．由于起始时、的物质的量不确定，所以反应混合物中、的物质的量之比为2：1时，反应不一定已达平衡状态，C错误；
D．若向容器中充入惰性气体，由于反应物浓度不变，所以正、逆反应速率保持不变，D正确；
答案选D。
【变式2-2】对于反应，下列说法正确的是
A．使用合适的催化剂可将全部转化为
B．达到平衡时的消耗速率等于的生成速率
C．气体和气体的总能量大于气体的能量
D．断开和中共价键所吸收的能量大于形成中共价键所放出的能量
【答案】C
【详解】A．可逆反应存在反应限度，不能完全转化，且使用催化剂不能改变平衡转化率，故A错误；
B．达到平衡时的消耗速率等于的生成速率的2倍，故B错误；
C．该反应为放热反应，所以气体和气体的总能量大于气体的能量，故C正确；
D．该反应为放热反应，断开和中共价键所吸收的能量小于形成中共价键所放出的能量，故D错误；
答案选C。
【变式2-3】在恒温恒容的条件下，可作为反应达到平衡状态的标志的是
A．容器内气体的密度不随时间而变化
B．容器内的总压强不随时间而变化
C．容器内气体的颜色不随时间而变化
D．H2、I2、HI气体的浓度之比为1：1：2的状态
【答案】C
【详解】A．根据反应，，m不变，V不变，密度比变，不能判断反应是否达平衡状态，A错误；
B．该反应前后气体的分子数不变，压强不变，不能判断反应是否达平衡状态，B错误；
C．在反应体系中，为紫色气体，当体系颜色不变时，各组分浓度不变，反应达平衡状态，C正确；
D．、、气体的浓度之比为1：1：2的状态，不一定是平衡状态，D错误；
故选C。
【变式2-4】德国化学家弗里茨·哈伯因合成氨工业化而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下使该反应发生。下列说法正确的是
A．若生成3molH-H键的同时生成6molN-H键，说明该反应已处于平衡状态
B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的反应速率之比为1：3：2
D．达到化学平衡时，正反应和逆反应速率都为零
【答案】A
【详解】A．生成3molH-H键的同时生成6molN-H键，表示反应进行方向相反，且反应速率符合各物质计量数之比，故A正确；
B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度可能相等，也可能不相等，与各物质初始浓度有关，故B错误；
C．反应过程中的任意时刻，N2、H2和NH3的反应速率之比都为1：3：2，故C错误；
D．达到化学平衡时，正反应和逆反应速率相等且不等于零，故D错误；
答案选A。
【变式2-5】恒温时，在容积不变的刚性密闭容器中，发生可逆反应 能说明反应已达到平衡状态的是
A． B．容器内混合气体的密度保持不变
C．容器内的压强保持不变 D．与的浓度相等
【答案】C
【详解】A．速率之比等于方程式系数之比，时正逆反应速率不相等，不能说明反应达平衡状态，故A错误；
B．由质量守恒可知气体的质量不变，容器的体积也不变，所以容器内混合气体的密度始终保持不变，密度不变不能说明已达平衡状态，故B错误；
C．随着反应的正向进行，气体的物质的量减小，容器的体积不变，所以容器内的压强随着反应的进行不断变化，压强不变可以说明反应已达平衡状态，故C正确；
D．与的浓度相等只是一个特殊状态，并不能说明反应已达平衡状态，故D错误；
故选C。
【题型3 化学平衡状态的判断】
【例3】可逆反应：2NO2（g） 2NO（g）+O2（g）在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO
③NO2、NO、O2的物质的量浓度均保持不变
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①③④⑥ B．②③⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤⑥
【答案】A
【详解】①单位时间内生成n mol O2的同时就会消耗2n molNO2，生成2n mol NO2，则NO2的物质的量不变，反应达到平衡状态，①符合题意；
②O2、NO都是生成物，在任何时刻都存在单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，②不符合题意；
③若NO2、NO、O2的物质的量浓度均保持不变，则任何物质单位时间内消耗量与产生量相等，反应处于平衡状态，③符合题意；
④混合气体中只有NO2是有色气体，若混合气体的颜色不再改变，则任何物质的浓度不变，反应处于平衡状态，④符合题意；
⑤反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则混合气体的密度始终不再改变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，⑤不符合题意；
⑥反应混合物都是气体，气体的质量不变；该反应是反应前后气体物质的量发生改变的反应，若混合气体的平均相对分子质量不再改变，则气体的物质的量不变，反应处于平衡状态，⑥符合题意；
则能够判断反应处于平衡状态的叙述是①③④⑥，故合理选项是A。
【变式3-1】对于可逆反应2NO2（g）2NO（g）＋O2（g），判断下列说法是否正确。
（1）如下图示能说明反应达到平衡状态。
（2）在容积固定的密闭容器中，混合气体的颜色、密度、压强、平均相对分子质量不再改变，能说明该反应已达到平衡状态。
（3）在容积固定的密闭容器中，单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，能说明该反应已达到平衡状态。
（4）在容积固定的密闭容器中，单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，能说明该反应已达到平衡状态。
【答案】错误 错误 错误 正确
【详解】(1)无论是否平衡，反应的ΔH都不变，故错误;(2)气体体积固定、质量反应前后守恒，密度始终不变，所以密度不变时不能说明已经达到平衡状态，错误；(3)单位时间内生成n mol O2必生成2n mol NO，都是正反应方向，不能说明反应达到平衡状态，错误；（4）单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，说明正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡，故正确；
【变式3-2】在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2（s）＋4HF（g） SiF4（g）＋2H2O（g）。如果上述反应在恒容密闭容器中发生，下列不能说明该反应达到平衡状态的是
A．v正（HF）=v逆（H2O）
B．SiF4与H2O的浓度之比保持不变
C．SiO2的质量保持不变
D．混合气体的总物质的量保持不变
【答案】B
【详解】A．当v正（HF）=v逆（H2O）时，由于v正（H2O）= v正（HF），则v正（H2O）=v逆（H2O），说明该反应达到平衡状态，A不符合题意；
B．反应生成的SiF4与H2O的浓度之比始终为1∶2，故SiF4与H2O的浓度之比保持不变不能说明该反应达到平衡状态，B符合题意；
C．当SiO2的质量保持不变时，说明该反应达到平衡状态，C不符合题意；
D．该反应为反应前后气体分子数减小的反应，当混合气体的总物质的量保持不变时，说明该反应达到平衡状态，D不符合题意；
故选B。
【变式3-3】将固体置于恒容密闭容器中，在一定温度下只发生下列反应：，下列叙述能表示反应达到平衡的是
A．体积分数保持不变 B．气体平均相对分子质量保持不变
C．容器内压强保持不变 D．和物质的量之比为1∶1
【答案】C
【详解】A．该反应初始时只有固体NH4I作为反应物，随着反应进行生成的NH3和HI的物质的量之比始终为1：1，则无论是否达到平衡，NH3体积分数始终不变，A错误；
B．该反应中生成的NH3和HI的物质的量之比始终为1∶1，则无论是否达到平衡，气体平均相对分子质量始终不变，B错误；
C．该反应在恒容密闭容器中进行且为气体体积增大的反应，随着反应进行，容器内的压强逐渐增大，容器内压强保持不变说明反应达到平衡，C正确；
D．该反应中无论是否达到平衡，NH3和HI的物质的量之比始终为1∶1，D错误；
故答案选C。
【变式3-4】在某恒压密闭容器中充入1molCO和2molH2，发生反应：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），下列说法中能够判断该反应一定处于平衡状态的是
A．单位时间内生成1molCH3OH的同时消耗2molH2
B．容器中CO与H2的体积之比恒定不变
C．容器中CO与CH3OH物质的量之比为1:1
D．容器中混合气体的密度不随时间变化
【答案】D
【详解】A．单位时间内生成1molCH3OH的同时消耗2molH2，反应进行的方向相同，不一定达平衡状态，A不正确；
B．反应前，容器中充入1molCO和2molH2，其物质的量之比等于化学计量数之比，不管反应进行到何种程度，CO与H2的体积之比始终为1:2，B不正确；
C．容器中CO与CH3OH物质的之比为1:1，可能是反应进行过程中的某个阶段，不一定是平衡状态，C不正确；
D．反应在恒压条件下进行，反应前后气体的分子数不等，则反应过程中气体的体积在不断发生改变，而混合气的总质量不变，所以平衡前混合气体的密度不断发生改变，当气体的密度不随时间变化时，反应达平衡状态，D正确；
故选D。
【题型4 化学平衡常数及其应用】
【例4】在一定温度下，可逆反应的平衡常数表达式为
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】反应的平衡常数表达式为。
故选D。
【变式4-1】某温度下气体反应体系达到化学平衡，平衡常数K=，下列说法正确的是
A．该反应的化学方程式为2E（g）+F（g）A（g）+2B（g）
B．降低温度，正反应速率增大
C．该温度时，v（F）=v（A）则反应达到平衡状态
D．增大c（A）、c（B），K增大
【答案】A
【详解】A．化学平衡常数是生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积的比值，根据该反应的平衡常数表达式K=可知，该反应的化学方程式为2E（g）+F（g）A（g）+2B（g），故A正确；
B．降低温度，活化分子百分数减小，有效碰撞几率减小，正逆反应速率都减慢，故B错误；
C．未说明F、A是正反应速率还是逆反应速率，不能判断反应是否达到平衡状态，反应不一定达到平衡状态，故C错误；
D．平衡常数只与温度有关，若温度不变，c（A）、c（B），K不变，故D错误；
选A。
【变式4-2】下列反应在210℃达到平衡：
①PCl5（g） PCl3（g）＋Cl2（g） ΔH>0，K=1；
②CO（g）＋Cl2（g） COCl2（g） ΔH<0，K=5×104；
③COCl2（g） CO（g）＋Cl2（g）；
（1）根据反应①的平衡常数K表达式，下列等式必定成立的是 （填字母）。
A．c平（PCl5）=c平（PCl3）=c平（Cl2）=1
B．c平（PCl5）=c平（PCl3）·c平（Cl2）=1
C．c平（PCl5）=c平（PCl3）·c平（Cl2）
（2）反应②和反应③的平衡常数K表达式 （填“相同”或“不同”）。
【答案】（1）C （2）不同
【详解】（1）可逆反应达到化学平衡，生成物浓度的计量数次幂的乘积与反应物浓度的计量数次幂的乘积之比为一常数。对于反应①来说，，故应选C；
（2）反应②的平衡常数表达式为，反应③的平衡常数表达式为，两者不相同。
【变式4-3】乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇：
2CO2（g）＋6H2（g）CH3CH2OH（g）＋3H2O（g）① 298K时，K1=2.95×1011
2CO（g）＋4H2（g）CH3CH2OH（g）＋H2O（g）② 298K时，K2=1.71×1022
（1）写出反应①的平衡常数表达式K= 。
（2）条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是 ；以CO2为原料合成乙醇的优点是 （写出一点即可）。
【答案】（1）（2）反应② 废弃物利用，有利于环保（合理即可）
【详解】（1）根据平衡常数的定义知反应①的；
（2）因K2=1.71×1022>K1=2.95×1011，由平衡常数的意义知反应②进行的更彻底，转化率更高；反应①利用CO2为原料，可以使废弃物被利用，有利于环保。
【变式4-4】已知：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）的平衡常数为K1，N2（g）＋H2（g）NH3（g）的平衡常数为K2，NH3（g）N2（g）＋H2（g）的平衡常数为K3。
（1）写出K1和K2的关系式： ；
（2）写出K2和K3的关系式： ；
（3）写出K1和K3的关系式： 。
【答案】（1）K1=K （2）K2·K3=1 （3）K1·K=1
【详解】（1）方程式2倍，则平衡常数为2次方即K1=；故答案为：K1=。
（2）方程式前后颠倒，则平衡常数互为倒数，则K2·K3=1；故答案为：K2·K3=1。
（3）方程式前后颠倒，则平衡常数互为倒数，方程式的2倍，则平衡常数为2次方，则K1·=1；故答案为：K1·=1。
【变式4-5】甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：
①CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g） ΔH1=-99 kJ·mol-1
②CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH2=-58 kJ·mol-1
③CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g） ΔH3=＋41 kJ·mol-1
回答下列问题：
（1）反应①的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。
（2）合成气组成=2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α（CO）值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 ；图2中的压强由大到小为 ，其判断理由是 。
【答案】（1） K= [或Kp=] a 反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变小
（2） 减小 升高温度时，反应①为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又使产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低 p3>p2>p1 相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响。故增大压强时，有利于CO的转化率升高。
【详解】（1）反应①的化学平衡常数K的表达式为K= [或Kp=] ；根据热化学方程式，反应①正方应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，因此反应①的平衡常数K随温度变化关系的曲线为a。
（2）由图2可知，压强一定时，CO的平衡转化率随温度的升高而减小，其原因是反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应③为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，又使产生CO的量增大，而总结果是随温度升高，CO的转化率减小。
反应①的正反应为气体总分子数减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，而反应③为气体总分子数不变的反应，产生CO的量不受压强的影响，因此增大压强时，CO的转化率提高，故压强p1、p2、p3的关系为p3＞p2＞p1。
【题型5 “三段式”解决化学平衡常数的计算】
【例5】已知热分解反应为。在、反应条件下，将的混合气进行上述反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为 ，平衡常数 。
【答案】 50% 4.76
【详解】设投入的H2S的物质的量为amol，则Ar为4amol，由题干信息可知，平衡时混合气中H2S和H2的分压相等，即平衡时H2S和H2的物质的量相等，结合三段式分析可知：，即a-2x=2x，解得：x=0.25a，故H2S平衡转化率为=50%，则平衡时H2S、H2的平衡分压为：，S2（g）的平衡分压为：，所以平衡常数Kp═=≈4.76kPa，故答案为：50%；4.76。
【变式5-1】将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1。
（1）求该反应的平衡常数 。
（2）在上述温度下，CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.3 mol，达到平衡时，CO的浓度为多少？
【答案】（1）1 （2）0.0025 mol/L
【详解】（1）将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，发生反应：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），在反应开始时c（CO）=c（H2O）=0.01 mol/L，反应达到平衡时c（CO）=0.005 mol·L-1，则CO反应消耗浓度是0.005 mol·L-1，根据物质反应转化关系可知平衡时：c（CO）=c（H2O）=c（CO2）=c（H2）=0.005 mol/L，故该反应的化学平衡常数K=；
（2）温度不变，化学平衡常数不变。在上述温度下，CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.3 mol，反应开始时c（CO）=0.01 mol/L，c（H2O）=0.03 mol/L，假设反应产生CO2的浓度为a mol/L，则根据物质反应转化关系可知平衡时c（CO）=（0.01-a） mol/L，c（H2O）=（0.03-a） mol/L，c（CO2）=c（H2）=a mol/L，，解得a=0.0075 mol/L，则达到平衡时，CO的浓度为c（CO）=0.01 mol/L-0.0075 mol/L=0.0025 mol/L。
【变式5-2】已知在800 K时，反应：CO（g）+H2O（g） H2（g）+CO2（g），若初始浓度c0（CO）=2 mol·L-1，c0（H2O）=3 mol·L-1，则反应达到平衡时，CO转化成CO2的转化率为60%。求：
（1）800 K时该反应的平衡常数 ；
（2）如果将H2O的初始浓度加大为6 mol·L-1，求此时CO转化为CO2的转化率。
【答案】（1）1 （2）75%
【详解】（1）在800 K时反应：CO（g）+H2O（g） H2（g）+CO2（g），若初始浓度c0（CO）=2 mol·L-1，c0（H2O）=3 mol·L-1，在反应达到平衡时，CO转化成CO2的转化率为60%，则CO消耗浓度是2 mol/L×60%=1.2 mol/L，根据物质反应转化关系可知平衡时各种物质的浓度分别是：c（CO）= 0.8 mol/L，c（H2O）=1.8 mol/L，c（CO2）=c（H2）=1.2 mol/L，故在800 K时该反应的化学平衡常数K=；
（2）温度不变，化学平衡常数就不变，如果将H2O的初始浓度加大为6 mol·L-1，假设反应消耗CO的浓度为m mol/L，根据物质反应转化关系可知，平衡时各种物质的浓度分别是：c（CO）=（2-m）mol/L，c（H2O）=（6-m）mol/L，c（CO2）=c（H2）=m mol/L， 影响化学平衡常数K=，解得m=1.5 mol/L，所以此时CO转化为CO2的转化率。
【变式5-3】将2 mol H2O和2 mol CO置于1 L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应： 2H2O（g）2H2+O2，2CO+O22CO2。
（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是 和 ，或 和 。（填它们的分子式）
（2）若平衡时O2和CO2的物质的量分别为：n平（O2）= a mol， n平（CO2）=bmol。试求n平（H2O）= 。（用含a、b的代数式表示）
【答案】 H2O H2 CO CO2 2－（2a＋b）mol
【详解】（1）根据C、H元素守恒：n平（H2O）+n平（H2）=2mol； n平（CO）+n平（CO2）=2 mol，显然n平（H2O）和n平（H2）或n平（CO）和n平（CO2），只要知道其中一个，另一个也就确定，同时知道两个是不能计算其他混合气的平衡组成。
（2）根据n平（O2）和n平（CO2）求n平（H2O）有以下两种方法：
①三步法：第一步反应生成的O2的平衡量看做第二步反应的O2的起始量
则0.5x 0.5y=a；y=b；解得x=2a+b，n平（H2O）= 2 x=（2 2a b）mol。
② 逐步逆推法：因为第二个反应生成b mol CO2，说明第二个反应消耗0.5b mol的O2，所以第一个反应生成（a+0.5b）mol的O2，第一个反应消耗（2a+b）mol H2O，得n平（H2O）=（2 2a b）mol。
【题型6 化学平衡图像解读】
【例6】在某密闭容器中发生可逆反应。当其他条件不变时，C 的体积分数与温度和压强的关系如图所示，下列说法不正确的是
A．p1
【答案】C
【详解】A．由C的百分含量一时间变化曲线可知：在相同温度，压强越大达到平衡需要时间越短，所以p1
C．由A的分析可知p1
故选C。
【变式6-1】以下图像和叙述错误的是
A．图甲：该图像表示的反应方程式为2A=3B+C，反应速率v（A）=0.4mol/（L s）
B．图乙：某温度下发生反应：，t1时刻改变的条件可以是加入催化剂
C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大
D．图丁：对于反应：，
【答案】A
【详解】A. 图甲中根据该变量之比等于计量系数之比得到该图象表示的反应方程式为，甲中容器体积未知，无法计量A的反应速率，故A错误；
B. 图乙：某温度下发生反应：，根据图中信息得到t1时刻改变的条件可能是加入催化剂，可能是加压，故B正确；
C. 图丙：对图中反应升高温度，正反应增大的速率大于逆反应增大的速率，说明平衡正向移动，该反应是吸热反应，升高温度，该反应平衡常数增大，故C正确；
D. 图丁：根据“先拐先平数值大”原理可知，升温温度，C%降低，则升高温度平衡向逆向移动，所以上述反应正反应为放热反应。根据下面两根曲线得到P2＞P1，从下到上，增大压强，C%增大，说明正向移动，即正向是体积减小的反应，即，故D正确。
综上所述，答案为A。
【变式6-2】某恒容密闭容器中，只改变温度（T）或压强（p），水蒸气百分含量随时间的变化趋势符合下图所示的反应是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】A．由左图可知，，升高温度，平衡向吸热方向移动，水蒸气百分含量应增大，选项A与左图不符；
B．由左图可知，，升高温度，平衡向吸热方向移动，水蒸气百分含量应增大，选项B与左图不符；
C．由图可知，，增大压强，平衡向体积减小方向移动，选项C与图相符；
D．由图可知，，增大压强，平衡向体积减小方向移动，选项D与右图不符；
答案选C。
【题型7 化学平衡的移动及影响因素】
【例7】工业合成氨的适宜条件是：①适宜温度（400～500℃） ②使用铁触媒作催化剂 ③压强为④将混合气体中的氨气变为液氨，其中符合勒夏特列原理能提高反应物转化率的是
A．①③④ B．③④ C．②③④ D．①②③④
【答案】B
【详解】工业生产氨气反应为，反应放热；
①升高温度可以加快反应速率，考虑反应平衡，温度不宜太高，不符合勒夏特列原理能提高反应物转化率；
②催化剂不能改变化学平衡，但可以加快反应速率，不符合勒夏特列原理能提高反应物转化率；
③增大压强可以加快反应速率，也可以促进化学平衡正向移动，符合勒夏特列原理能提高反应物转化率；
④将混合气体中的氨气变为液氨，促使平衡向生成氨气的方向移动，符合勒夏特列原理能提高反应物转化率；
故选B。
【变式7-1】一定温度下在1L的密闭容器中放入足量草酸钙（固体所占体积忽略不计）发生反应：CaC2O4（s）CaO（s）+CO（g）+CO2（g）。若某时刻达到平衡时，将容器体积缩小为原来一半并固定不变，在t1时刻重新达到平衡，CO2的浓度变化情况是
A．增大 B．减少 C．不变 D．无法判断
【答案】C
【详解】在CaC2O4（s）的分解过程中，CO（g）、CO2（g）的物质的量和浓度始终相等，平衡常数始终不变，由K=c（CO） c（CO2）可得出，c（CO）和c（CO2）始终不变。所以若某时刻达到平衡时，将容器体积缩小为原来一半并固定不变，在t1时刻重新达到平衡，CO2的浓度保持不变，故选C。
【变式7-2】下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是
A．实验室可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
B．对2SO2+O22SO3 △H<0的反应，使用催化剂可加快反应的速率
C．对CO（g）+NO2（g）CO2（g） + NO（g）平衡体系增大压强可使顔色变深
D．N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H<0，500℃左右比室温更有利于合成NH3
【答案】A
【分析】平衡移动列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用平衡移动原理时，该反应必须是可逆反应，否则不适用平衡移动原理。
【详解】A．浓氨水加入氢氧化钠固体，氢氧化钠固体溶解放热，使一水合氨分解生成氨气的化学平衡NH3+H2O NH3 H2O NH+OH-逆向进行，能用化学平衡移动原理解释，故A符合题意；
B．使用催化剂平衡不移动，所以不能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；
C．对CO（g）+NO2（g）CO2（g） + NO（g），平衡体系增大压强，平衡不移动，但容器体积减小，c（NO2）增大，颜色变深，与勒夏特列原理无关，故C不符合题意；
D．N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H<0，升温，平衡逆向移动，不利于氨气的合成，但500℃时催化剂活性最好，反应速率快，故工业采用500℃作为反应条件与勒夏特列原理无关，故D不符合题意。
答案选A。
【变式7-3】在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO（g）和足量C（s），发生反应C（s）＋2NO（g）CO2（g）＋N2（g），平衡状态时NO（g）的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是
A．该反应的ΔH>0
B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1
【答案】D
【详解】A．由图像可知，T1
B．由图像可知，T1
C．T2时由D→B点需降低c平（NO），即平衡向右移动，所以D点对应体系中，v（正）>v（逆），C错误；
D．由于反应物C为固体，故容积不变时，反应后气体质量增大，混合气体的密度增大，当密度不再变化时，可以判断反应达到平衡状态，D正确。
故选D。
【变式7-4】某温度下，在容积为的密闭容器中进行反应 ，M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
（1）化学方程式中 。
（2）内以P的浓度变化表示的平均反应速率为 。
（3）平衡时N的转化率为 。
（4）下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A．M与N的物质的量相等
B．单位时间内每消耗，同时消耗
C．混合气体的密度不随时间的变化而变化
D．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
E．混合气体的压强不随时间的变化而变化
F．M的物质的量浓度保持不变
（5）下列措施中能使增大的是 （填字母）。
A．升高温度
B．充入He，使体系压强增大
C．在容器容积不变的条件下再向容器中加入气体
D．使用催化剂
E．缩小容器体积
【答案】（1）2∶1∶1（2）（3）75%（4）BF（5）A
【详解】（1）根据图象可知：在6 min时，N减少6 mol，M增加3 mol，P增加3 mol，物质的量的变化量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，所以化学方程式中a：b：c=6mol：3mol：3mol=2∶1∶1，故答案为：2∶1∶1；
（2）在0~1 min内P的物质的量由0 mol变为1mol，增加了1mol，容器的容积是2 L，则以P的浓度变化表示的平均反应速率v（P）=，故答案为：；
（3）反应开始时加入8 molN物质，至反应达到平衡时N的物质的量消耗了6 mol，则N的平衡转化率为=100%=75%，故答案为：75%；
（4）A．M与N的物质的量相等后M在增加，N在减少，因此反应未处于平衡状态，A不符合题意；
B．单位时间内每消耗a molN，就会产生b molM，同时消耗b molM，则M的消耗量与产生量相等，其浓度不变，反应达到平衡状态，B符合题意；
C．反应混合物都是气体，气体的总质量不变，容积的体积始终为，则混合气体的密度不随时间的变化而变化，密度不变不能说明是否处于平衡状态，C不符合题意；
D．反应混合物都是气体，气体的总质量不变，根据①计算可知该反应方程式为2N（g）M（g）+P（g），可见反应前后气体的物质的量始终不变，则混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化，平均相对分子质量不变不能说明是否处于平衡状态，D不符合题意；
E．反应在恒容密闭容器中进行，容器的容积不变，该反应是反应前后气体体积不变的反应，则混合气体的压强始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，E不符合题意；
F．反应在恒容密闭容器中进行，若M的物质的量浓度保持不变，则其物质的量不变，反应达到平衡状态，F符合题意；
故选BF；
（5）A．升高温度，平衡正向移动，使n（P）增大，n（N）减小，则增大，A符合题意；
B．充入He，使体系压强增大，但是各组分的浓度未变，平衡不移动，不变，B不符合题意；
C．在容器容积不变的条件下再向容器中加入气体，使平衡正向移动，N物质的量增大程度大于P物质的量增大程度，减小，C不符合题意；
D．使用催化剂，对化学平衡无影响，不变，D不符合题意；
E．缩小容器体积，增大压强，对化学平衡无影响，不变，E不符合题意；
故选A。
【题型8 等效平衡】
【例8】甲胺（）是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下，在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应，测得有关实验数据如下：
容器编号 温度/K 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
Ⅰ 530 0.40 0.40 0 0 0.30
Ⅱ 530 0.80 0.80 0 0
Ⅲ 500 0 0 0.20 0.20 0.16
下列说法正确的是
A．正反应的平衡常数
B．达到平衡时，体系中关系：
C．达到平衡时，转化率：
D．向容器Ⅲ中加入高效催化剂，能增大反应活化能，提高反应转化率
【答案】C
【详解】A．由反应特征可知，反应前后气体分子数相同，则投料比相同时平衡等效，Ⅰ中平衡时水的物质的量为0.30，若Ⅲ温度也为530K，则平衡时水和的物质的量应为0.15mol，而实际Ⅲ平衡后的物质的量为0.16，说明降低温度平衡正向移动，正向为放热反应，正反应的平衡常数K（Ⅰ）＝K（Ⅱ）＜K（Ⅲ），故A错误；
B．容器Ⅰ和容器Ⅱ为等温等容，起始量为2倍关系，由于该反应为气体体积不变的反应，增大压强，平衡不发生移动，则达到平衡时，体系中c（CH3OH）关系：2c（CH3OH，Ⅰ）=c（CH3OH，Ⅱ），故B错误；
C．容器Ⅰ和容器Ⅲ温度不同，若容器Ⅲ温度也为530K，则能建立等效平衡，此时应有α（NH3，Ⅰ）＋α（H2O，Ⅲ）=1，由于容器Ⅲ温度低于530K，降低温度平衡正向移动，而容器Ⅲ是从逆反应方向建立平衡，则转化率减小，所以达到平衡时，转化率：α（NH3，Ⅰ）＋α（H2O，Ⅲ）＜1，故C正确；
D．催化剂只影响反应速率，不影响化学平衡，因此不能提高转化率，D错误；
故选：C。
【变式8-1】某温度下，在一个容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应： ，反应达到平衡时，测得容器中各物质均为，现欲使的平衡浓度增大一倍，在其他条件不变时，下列措施可以采用的是
A．再加入和 B．降低温度
C．再加入和 D．加入催化剂
【答案】A
【详解】A．再通入2nmol CO2和2nmolH2（g）， 采用极值法，全部转化为2nmol CO和
2nmolH2O（g），与题干中的量相同，平衡时H2为nmol，再加上原来的nmol，所以H2的平衡浓度增大一倍，A正确；
B．该反应为放热反应，降低温度，平衡向放热反应方向一定，该反应的正反应为放热反应，故降温平衡右移，B错误；
C．再通入nmolCO和nmolH2O，平衡向正反应方向移动，氢气的量增加，因为不能全部转化，所以氢气的物质的量浓度不可能是增大1倍，C错误；
D．加催化剂平衡不移动，D错误；
故选A。
【变式8-2】在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA（g） + y（B）z（C），平衡时测得A的浓度为0.25mol/L，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是
A．平衡向正反应方向移动 B．x + y < z
C．B的转化率降低 D．C的体积分数减小
【答案】A
【分析】由信息可知，平衡时测得A的浓度为0.25mol/L，保持温度不变，将容器的容积缩小到原来的一半，若平衡不移动，则A的浓度为0.50mol/L，实际测得A的浓度为0.30mol/L，则化学平衡正向移动，故x+y＞z；
【详解】A．由上述分析可知，平衡向正反应方向移动，选项A正确；
B．由上述分析可知，x+y＞z，选项B错误；
C．由上述分析可知，平衡正向移动，B的转化率增大，选项C错误；
D．由上述分析可知，平衡正向移动，C 的体积分数增大，选项D错误；
答案选A。
【变式8-3】下列说法正确的是
A．在恒温恒容条件下，当达到平衡后，再充入一定量的后达到平衡，的转化率将增大
B．恒温下，当反应达平衡后，缩小容器体积，再次平衡时，的浓度比原平衡时大
C．可逆反应达到平衡后，改变任何一种反应物或生成物的量，都可使平衡发生移动
D．恒温下，当反应达到平衡后，缩小容器体积，活化分子百分数增加
【答案】B
【详解】A．在恒温恒容条件下，当达到平衡后，再充入一定量的后，平衡正向进行，新平衡等效于增压后左移所得，故的转化率减小，A项错误；
B．恒温下，反应达平衡后，缩小容器体积，虽然平衡逆向移动，但达平衡后的浓度比原来大，B项正确；
C．若改变的是固体或纯液体，则无法破坏原平衡，C项错误；
D．恒温下，当反应达到平衡后，缩小体积，浓度增大，但活化分子的百分数不变，D项错误；
选B。
【变式8-4】一定条件下，在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的一氧化碳和水蒸气，发生反应： ，达平衡后获得数据如下表。下列说法不正确的是
容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化
CO
① 1 4 0 0 放出32.8kJ热量
② 2 8 0 0 放出QkJ热量
A．①中反应达平衡时，CO的转化率为80%
B．平衡时：②>①
C．Q大于65.6
D．该温度下，②中反应的平衡常数
【答案】C
【详解】A．CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol，说明消耗1mol CO，反应放出41kJ热量，容器①达到平衡时放出32.8kJ热量，则消耗CO物质的量为mol=0.8mol，CO的转化率为×100%=80%，A正确；
B．反应前后气体体积不变，反应①②是等效平衡，则容器②消耗CO物质的量为1.6mol，平衡时：c（CO）②==0.2mol/L，c（CO）①==0.1mol/L即②>①，B正确；
C．反应前后气体体积不变，反应①②是等效平衡，则容器②消耗CO物质的量为1.6mol,放热的热量Q=1.6mol×41kJ/mol=65.6kJ，C错误；
D．化学平衡常数只与温度有关，容器①、②温度相同，则化学平衡常数相等，根据容器①数据，列化学平衡三段式，
K===1，D正确；
故答案为C。
【题型9 汽车尾气的治理】
【例9】为防止氮的氧化物污染空气，可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。
已知：①
②
③
回答下列问题：
Ⅰ.消除上述气体污染物可用CO与NO反应生成和。
（1）请完成热化学方程式： ，反应的平衡常数表达式为 。
（2）为提高此反应中NO的转化率，下列措施可行的是 （填字母代号）。
A．增大压强 B．升高温度 C．使用催化剂 D．增大CO的浓度
Ⅱ.向2 L的密闭容器中加入活性炭（足量）和，发生反应：
NO和的物质的量变化如下表所示：
物质的量浓度/（）
0 5min 10min 15min 20min 25min 30min
NO
0
（1）0~5 min内，以表示的该反应速率 ，该条件下的平衡常数 。
（2）第15 min后，温度调整到，则 （填“>”“<”或“=”）。
（3）若30 min时，温度保持不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各，则此时反应 （填“正向”“逆向”或“不”）移动。
【答案】KJ/mol AD > 正向
【详解】Ⅰ.（1）根据盖斯定律：②×2-①-③得：；根据平衡常数的定义，平衡常数表达式。故答案为：KJ/mol；
（2）由于该反应是气体体积减小的放热反应，
A．增大容器压强平衡正向移动，NO转化率增大，A正确；
B．升高温度平衡逆向移动，NO转化率减小，B错误；
C．使用优质催化剂不改变平衡，C错误；
D．增大CO的浓度，可以提高NO的转化率，D正确。故答案为：AD
Ⅱ.根据盖斯定律：上述已知反应②-③得：
；
（1）利用表格数据：0~5 min内，以表示的该反应速率
所以以表示的该反应速率；
通过分析知10 min后浓度不再改变，处于平衡状态，分析浓度改变如下：
平衡常数。故答案为：0.042；
（2）第15 min后，温度调整到，从表格查得NO减少，增加，平衡正向移动，由于正反应为放热反应，改变条件为降温，则。故答案为：>
（3）若30 min时，保持不变，此时由30min时平衡浓度可得时平衡常数，加入混合物后反应混合物各物质浓度增加，所以此时的浓度熵为，则此时反应正向移动。故答案为：正向。
【变式9-1】对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理，可实现绿色环保、节能减排等目的。汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为：。一定条件下，在一密闭容器中，用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表：
时间 0 1 2 3 4 5
（1）写出该反应的平衡常数表达式 。
（2）前2s内的平均反应速率 ；达到平衡时，CO的转化率为 。
【答案】
【分析】⑴化学平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度的幂之积的比值；
⑵先求NO的反应速率，再求氮气的反应速率，再根据CO转化率公式求转化率。
【详解】⑴化学平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度的幂之积的比，故的平衡常数表达式为，故答案为：。
⑵，由可知，；CO转化率=，故答案为：；。
