山东省宁津第一中学人教版高二化学选修四化学反应原理第二章第三节化学平衡导学案
文档属性
| 名称 | 山东省宁津第一中学人教版高二化学选修四化学反应原理第二章第三节化学平衡导学案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 276.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2015-09-18 19:32:16 | ||
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文档简介
年级 高二 学科 化学 版本 人教新课标版
课程标题 选修4 第二章 第三节 化学平衡（1）
编稿老师 佘平平 一校 黄楠 二校 林卉 审核 王艳会
一、考点突破：
1. 了解化学反应的可逆性。
2. 了解化学平衡建立的过程，以及达到化学平衡的标志。
3. 理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单计算。
二、重难点提示：
重点：达到化学平衡的标志、化学平衡常数的简单计算。
难点：利用化学平衡常数进行简单计算。
微课程1：可逆反应与化学平衡状态
【考点精讲】
一、可逆反应
1. 概念：在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
2. 表示：用“”表示，如：Cl2 + H2O H+ +Cl－ + HClO
3. 特点：
①二同：a. 相同条件下；b. 正逆反应同时进行，反应物与生成物同时存在。
②一小：任一组分的转化率都小于100%。
二、化学平衡状态
1. 概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的百分含量保持恒定的状态。
2. 化学平衡的建立
3. 特征
①逆：化学平衡状态只对可逆反应而言。
②等：正反应速率等于逆反应速率。
③定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变。
④动：化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，正逆反应都仍在继续进行。
⑤变：化学平衡是在一定条件下暂时的平衡。当影响化学平衡的外界条件改变，化学平衡就会发生移动。
【典例精析】
例题1 在密闭容器中进行反应：X2（g）＋Y2（g）2Z（g），已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（ ）
A. Z为0.3 mol·L－1 B. Y2为0.4 mol·L－1
C. X2为0.2 mol·L－1 D. Z为0.4 mol·L－1
思路导航：可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。
假设反应正向进行到底：X2（g）＋Y2（g）2Z（g）
起始浓度（mol·L－1） 0.1 0.3 0.2
改变浓度（mol·L－1） 0.1 0.1 0.2
终态浓度（mol·L－1） 0 0.2 0.4
假设反应逆向进行到底：X2（g）＋Y2（g）2Z（g）
起始浓度（mol·L－1） 0.1 0.3 0.2
改变浓度（mol·L－1） 0.1 0.1 0.2
终态浓度（mol·L－1） 0.2 0.4 0
平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈（0，0.2），Y2∈（0.2，0.4），Z∈（0，0.4）。
答案：A
例题2 一定条件下，对于可逆反应X（g）＋3Y（g）2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是（ ）
A. c1∶c2＝3∶1
B. 平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C. X、Y的转化率不相等
D. c1的取值范围为0 mol·L－1思路导航：平衡浓度之比为1∶3，转化浓度 ( http: / / www.21cnjy.com )亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应且vY（生成）∶vZ（生成）应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0 mol·L－1答案：D
例题3 在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g），当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是（ ）
A. 混合气体的压强
B. 混合气体的平均相对分子质量
C. A的物质的量浓度
D. 气体的总物质的量
思路导航：因反应前后气体分子数不变，故无论 ( http: / / www.21cnjy.com )反应是否平衡，混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变；A为固态，其物质的量浓度为常数；若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。
答案：B
例题4 一定温度下，可逆反应2NO22NO+O2在容积固定的密闭容器中反应，达到平衡时的标志是（ ）
①单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率为2：2：1
④混合气体的压强不再变化
⑤混合气体的颜色不再变化
⑥混合气体的平均分子量不再改变
A. ①④⑤⑥ B. ①②③⑤ C. ②③④⑥ D. 以上全部
思路导航：在一定条件下，可逆反应达到平衡的实质是正逆反应速率相等且不为0。
①中可以说明正逆反应速率相等，正确。
②不正确，氧气和NO均属于生成物，二者的生成速率之比始终是1：2。
③不正确，在任何时刻用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比均为2：2：1。
④正确，由于反应前后气体的体积发生变化，因此当容器体积固定时，压强不再发生变化，可以说明反应已经达到平衡。
⑤正确，颜色的深浅与其自身的浓度大小有关，而体系中只有NO2是红棕色气体，因此当混合气体的颜色不再变化时，可以说明反应达到平衡。
⑥正确，混合气体的平均分子量是混合气体的质 ( http: / / www.21cnjy.com )量与物质的量的比值，因为反应前后气体质量恒定，但混合气体的物质的量是变化的，故当混合气体的平均分子量不再改变时，可以说明反应达到平衡。
答案：A
【总结提升】
“两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断
1. “两审”
一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；
二审反应特点：①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；
②是有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。
2. “两标志”
（1）本质标志 —— v正＝v逆≠0
对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。
对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。
（2）等价标志 —— 可变化的量不再改变
①全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如，N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）。
②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。
③对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。
例如，2NO2（g）N2O4（g）。
④体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。
[注意]以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志：
①恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。如2HI（g）I2（g）＋H2（g）
②全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。
如2HI（g）I2（g）＋H2（g）
③全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
微课程2：化学平衡常数
【考点精讲】
1. 概念：在一定温度下，达到平衡的可逆反应，其生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值是一个常数，该常数即为平衡常数，用K表示。
2. 表达式：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）
①对于给定反应，正逆反应的化学平衡常数不一样。
例如：aA（g）＋bB（g）cC（g）
正逆反应的化学平衡常数互为倒数关系
②对于一个可逆反应，化学计量数扩大或缩小，化学平衡常数不一样。
例如：a A（g）＋b B（g）c C（g）
na A（g）＋nb B（g）nc C（g） ＝ 或 K1＝
3. 特点：平衡常数K与温度有关，与浓度和压强无关。
4. 意义：
①K的大小，可推断反应进行的程度。K越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。
②平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。在某温度下，某时刻反应是否达到平衡，可用该时刻产物的浓度商Qc与Kc比较大小来判断。
当Qc>Kc，υ（正）<υ（逆），未达平衡，反应逆向进行；
当Qcυ（逆），未达平衡，反应正向进行；
当Qc=Kc，υ（正）=υ（逆），达到平衡，平衡不移动。
③平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如2SO2（g）+O22SO3（g）298K时，Kp＝3.6×1024很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。
注意：（1）平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关；
（2）对于给定的化学方程式，正逆反应的平衡常数互为倒数；
（3）平衡常数的单位与化学方程式的表示形式一一对应；
（4）固体或纯液体或液态水不列入平衡常数的表达式中（因其浓度为常数，可认为为“1”，代入表达式中，可消去）。
【典例精析】
例题1 已知反应①：CO（g）＋CuO（s）CO2（g）＋Cu（s）在某温度下的平衡常数为K1；
反应②：H2（g）＋CuO（s）Cu（s）＋H2O（g）在相同的某温度下的平衡常数为K2；
反应③：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）在相同的某温度下的平衡常数为K。则下列说法正确的是（ ）
A. 反应①的平衡常数
B. 反应③的平衡常数K＝
C. 对于反应③，恒温时，增大压强，平衡常数一定增大
D. 对于反应③，恒容下，升高温度，平衡常数一定不变
思路导航：在书写平衡常数表 ( http: / / www.21cnjy.com )达式时，纯固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝，B正确；反应③中，温度不变平衡常 数不变，温度升高，温度改变平衡常数一定改变，所以C、D错误。
答案：B
例题2 已知可逆反应：M（g）＋N（g）P（g）＋Q（g），请回答下列问题：
（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别 ( http: / / www.21cnjy.com )为c（M）＝1 mol·L－1，c（N）＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________；
（2）若反应温度不变，反应物的起始 ( http: / / www.21cnjy.com )浓度分别为c（M）＝4 mol·L－1，c（N）＝a mol·L－1；达到平衡后，c（P）＝2 mol·L－1，a＝________；
（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度为c（M）＝c（N）＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为________。
思路导航：（1）M（g）＋N（g）?P（g）＋ Q（g）
始态（mol·L－1） 1 2.4 0 0
变化量（mol·L－1）1×60% 1×60%
因此N的转化率为×100%＝25%。
（2）根据（1）可求出各平衡浓度：
c（M）＝0.4 mol·L－1 c（N）＝1.8 mol·L－1 c（P）＝0.6 mol·L－1 c（Q）＝0.6 mol·L－1
因此化学平衡常数K＝＝ ＝
由于温度不变，因此K不变，达到平衡后
c（P）＝2 mol·L－1 c（Q）＝2 mol·L－1 c（M）＝2 mol·L－1 c（N）＝（a－2）mol·L－1
K＝＝＝
解得a＝6。
（3）设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为
c（M）＝b（1－x）mol·L－ ( http: / / www.21cnjy.com )1 c（N）＝b（1－x）mol·L－1 c（P）＝bx mol·L－1 c（Q）＝bx mol·L－1
K＝＝＝
解得x≈41%。
答案：（1）25% （2）6 （3）41%
例题3 在体积为1 L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/℃ 700 800 850 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。（填序号）
A. c（CO2）＝c（CO）
B. K不变
C. 容器中的压强不变
D. v正（H2）＝v正（CO2）
E. c（H2）保持不变
（2）若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c（ ( http: / / www.21cnjy.com )CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），此时的温度为__________；在此温度下，若该容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，则此时反应所处的状态为____________（填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”）。
思路导航：（1）A项，达到平衡时c（CO2）不一定等于c（CO），反之相等时也不一定处于平衡状态；B项，温度不变K不变，不正确；C项，此反应不论是否平衡，压强均不改变，故不正确；D项，v正（CO2）与v正（H2）表示的反应方向一致，故不能判断是否达到平衡；E项，达到平衡时，各种反应物、生成物的浓度保持不变，正确。（2）由c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），则计算出K＝1.0，即此时温度为850℃，此温度下＝＝0.94<1.0，故反应向正反应方向进行中。
答案：（1）E （2）850 ℃ 向正反应方向进行中
【总结提升】
化学平衡相关计算的思路整理
1. 分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。
2. 明确三个关系：
（1）对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
（2）对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
（3）各变化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3. 计算方法：三段式法
化学平衡计算模式：对以下反应：mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），令A、B起始物质的量（mol）分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。
mA（g） ＋ nB（g）?pC（g）＋qD（g）
起始（mol） a b 0 0
变化（mol） mx nx px qx
平衡（mol） a－mx b－nx px qx
则有：（1）K＝
（2）c（A）平＝（mol·L－1）
（3）α（A）平 ＝ ×100%，α（A）∶α（B）＝∶＝
（4）φ（A）＝×100%
（5）＝
（6）
（7）
选修4 第二章 第三节 化学平衡（2）
一、预习新知
1. 外界条件对化学平衡移动的影响
勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、温度、压强），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
①浓度：在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可使平衡向正反应方向移动，反之，平衡向逆反应方向移动。
②温度：在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动；温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。
③压强：其他条件不变时，在有气体参加的可逆反应里，增大压强，平衡向气体总体积缩小的方向移动；反之，平衡向气体总体积增大的方向移动。
④催化剂：使用催化剂能同等倍数地增大正逆反应速率，平衡不移动。
2. 运用图象突破化学平衡
对于反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），若m＋n>p＋q且ΔH>0
( http: / / www.21cnjy.com )
二、问题思考
1. v正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？
答案：不一定。只有v正>v逆时，才使平衡向正反应方向移动。
2. 某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？
答案：①不一定，如反应前后气体分子数不变的反应，增大压强或使用催化剂，反应速率发生变化，但平衡不移动。
②一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v正≠v逆，平衡才发生移动的。
（答题时间：40分钟）
可逆反应与化学平衡状态
1. 在1000K时，已知反应Ni（s）＋H2O（g） NiO（s）＋H2（g）的平衡常数K＝0.0059。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应是否已达平衡状态（ ）
A. 已是平衡状态 B. 未达平衡状态，反应正向进行
C. 未达平衡状态，反应逆向进行 D. 无法确定
2. 在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明化学平衡移动的是（ ）
A. 反应混合物的浓度 B. 反应体系的压强
C. 正、逆反应的速率 D. 反应物的转化率
3. 体积不变的密闭容器中进行如下反应：X2（g）+ 3Y2（g）2Z（g），X2、Y2、Z起始浓度分别为 0.2mol L－1、0.6mol L－1、0.4mol L－1，当平衡时，下列数据肯定不对的是（ ）
A. X2为0.4mol L－1，Y2为1.2mol L－1 B. Y2为1.0mol L－1
C. X2为0.3mol L－1，Z为0.2mol L－1 D. Z为0.6mol L－1
4. 在固定体积的密闭容器中进行如下反应：2AB2（g）+B2（g）2AB3（g）。已知反应过程某一时刻AB2、B2、AB3浓度分别为0.2 mol／L、0.1 mol／L、0.2 mol／L，达到平衡时，浓度可能正确的是（ ）
A. AB2、B2分别为0.4mol／L、0.2mol／L
B. AB2为0.25mol／L
C. AB2、AB3均为0.15mol/L
D. AB3为0.4mol/L
5. 一定条件下，在2SO2+O2 2SO3的化学平衡体系中，各物质的浓度分别是SO2：2mol/L，O2：0.8mol/L，SO3：2.4mol/L，则氧气在起始时的浓度可能是（ ）
A. 0.8-2mol/L B. 0-2mol/L C. 0-0.8mol/L D. 无法确定
6. 一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生的可逆反应2X（g） Y（g）+Z（s），以下能说明作为反应达到平衡标志的是（ ）
A. X的分解速率与Y的消耗速率相等
B. X、Y与Z的物质的量之比为2：1：1
C. 混合气体的密度不再变化
D. 单位时间内生成lmolY的同时分解2mol X
7. 在一定条件下，反应：2NO＋O22NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是（ ）
①混合气体的总分子数不再变 ( http: / / www.21cnjy.com )化 ②混合气体的颜色不再变化 ③容器的总压强不再变化 ④混合气体的总质量不再变化 ⑤混合气体的密度不再变化 ⑥单位时间内生成n mol的NO，同时消耗n mol的NO2 ⑦反应的温度不再发生变化（绝热条件）
A. ①②③⑦ B. ④⑤⑥ C. ①②④ D. ③⑦⑤⑥
8. 在一定温度下，反应A2（g）+ B2（g） EMBED Word.Picture.8
2AB（g）达到平衡的标志是（ ）
A. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB
B. 容器内的压强不随时间变化
C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2
D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2
9. 下列方法中可以证明2HI（g）H2（g）+I2（g）已达平衡状态的是________（填序号）
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
②一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂
③百分组成HI%=I2%
④反应速率υ（H2）=υ（I2）=0.5υ（HI）时
⑤c（HI）：c（H2）：c（I 2）= 2：1：1
⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化
⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑨温度和体积一定时混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时混合气体的密度不再变化
10. 在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO（g）+O2（g）2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表：
时间（s） 0 1 2 3 4 5
n（NO）（mol） 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
（1）NO的平衡浓度c（NO）= 。
（2）用O2表示从0~2s内该反应的平均反应速率v= 。
（3）下图中表示NO2变化的曲线是 。
( http: / / www.21cnjy.com )
（4）800℃时，容器内起始压强和平衡后压强之比为___________________。
11. 将4mol SO2（g）与2molO2（g）放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：
2SO2（g）+ O2（g）2SO3（g），测得平衡时混合物总的物质的量为5mol，求：
（1）平衡时各物质的物质的量浓度；
（2）平衡时SO2的转化率。
化学平衡常数
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，反应物浓度用初始浓度，生成物浓度用平衡浓度
B. 在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
C. 平衡常数的大小只与浓度有关，而与温度、压强、催化剂等无关
D. 从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度
2. （宁夏理综）将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
①NH4I（s）NH3（g）+H I（g） ②2HI（g）H2（g）+ I 2（g）
达到平衡时，[H2]=0.5mm·L—1，[HI]=4mol·L—1，则此温度下反应①的平衡常数为（ ）
A. 9 B. 16 C. 20 D. 25
3. t℃时，将2 mol SO2和1 mol O2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2SO2（g）+O2（g）2 SO3（g）；ΔH = －196.6 kJ／mol。2min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2 还剩余0.8 mo1。请填写下列空白：
（1）下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是_________。（填标号，下同）
A. 容器内压强不再发生变化 B. SO2的体积分数不再发生变化
C. 容器内气体质量不再发生变化 D. 容器内气体密度不再发生变化
（2）从反应开始至达到化学平衡，生成SO3的平均反应速率为_____________；反应放出的热量为 kJ。
（3）该条件下反应平衡常数为__________________。
4. 某温度下，氢气和碘 ( http: / / www.21cnjy.com )蒸气化合生成碘化氢的平衡常数是50，已知碘蒸气起始浓度为1mol·L－1，达到平衡时有0.9mol·L－1碘化氢生成，求氢气的起始浓度和平衡浓度。
5. PCl5的热分解反应如下：PCl5（g）PCl3（g）+ Cl2（g）。
（1）写出反应的平衡常数表达式；
（2）已知某温度下，在容积为10.0L ( http: / / www.21cnjy.com )的密闭容器中充入2.00mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。求该温度下的平衡常数。
（3）在相同的容器中起始时充入5.00mol PCl5，达到平衡后，PCl5的分解率是多少？
可逆反应与化学平衡状态
1. C 解析：由方程式可知Q＝＝1＞0.0059＝K，故反应未达平衡状态，应向逆反应方向进行。
2. D 解析：A例如气体体积减小， ( http: / / www.21cnjy.com )则反应物浓度增大，但是反应前后，气体的总体积相同，则平衡不移动；B中如果没有气态物质，压强无影响；C中加入催化剂，使正逆反应速率都加快，但平衡不移动。
3. A 解析：由于是可逆反应，所以转化率不可能是100％的，因此选项A是不可能的，其余都是正确的，答案选A。
4. B 解析：用于反应是可逆反 ( http: / / www.21cnjy.com )应，所以转化率不可能是100％的，因此A、D都是错误的。根据原子守恒可知，AB2和AB3的浓度之和是0.4mol/L，所以C不正确，因此答案选B。
5. B 解析：根据可逆反应的最大特点 ( http: / / www.21cnjy.com )是不完全进行，所以最低不能为0 mol/L，2.4mol/L SO3最多可生成1.2mol/L，但是不能生成1.2mol/L，所以最大值是2mol/L。
6. C 解析：在一定条件下，当可 ( http: / / www.21cnjy.com )逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，就是化学平衡状态。达到平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，所以B不正确。A中反应速率的方向相反，但不满足速率之比是相应的化学计量数之比，A不正确。混合气体的密度是混合气体的质量和容器容积的比值，容积不变，但混合气体的质量是变化的，C可以说明。D反应速率的方向是相同的，不能说明。答案选C。
7. B 解析：2NO＋O22NO2是两边的气体系数不相等的可逆反应。在恒容条件下，气体的总质量、密度为常量，不能作为反应达到平衡的判定标准，排除④⑤；⑥表明的是逆反应速率，并不能表明正逆反应速率相等，排除。故答案为B。
8. C 解析：在一定条件下，当可逆 ( http: / / www.21cnjy.com )反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A中反应速率的方向相反，但不满足速率之比是相应的化学计量数之比，不正确。反应前后体积不变，气体的压强始终是不变的，B不正确；C中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确。D中反应速率的方向是相同的，速率之比是相应的化学计量数之比，因此D中的关系始终是成立的，不正确，答案选C。
9. ②⑥⑨
解析：①表示不同方向的反应，但生成H2与生成HI的物质的量之比应等于相应化学计量数之比；
②表示不同方向的反应且等于化学计量系数之比，正确；
③毫无根据，只在极特殊情况下成立；
④任何情况下均成立；
⑤只是某种特殊情况；
⑥浓度不变，说明已达到平衡，正确；
⑦此反应前后气体体积不变，恒温恒容条件下任何时候容器内压强均不变；
⑧此反应前后气体物质的量不变，总质量不变条件下任何时候气体平均相对分子质量均不变；
⑨颜色不变说明浓度不变，正确；
⑩此反应前后气体物质的量不变，恒温恒压条件下体积不变，任何时候气体密度均不变。
10. （1）3.5×10－3mol·L－1 （2）1.5×10－3mol·L－1·s－1 （3）b （4）3：2.35
解析：（1）3s时，NO的量不再改变，说明达到平衡状态；
（2）v（NO）==0.003mol·L－1，则v（O2）=0.0015mol·L－1；
（3）由题设条件可知平衡时△n ( http: / / www.21cnjy.com )（NO）=0.013mol，生成NO2为0.013mol，则其c（NO）=0.0065mol·L－1，结合图象可知NO2变化的曲线为b线；
（4）2NO + O22NO2
始n：0.02 0.01 0
△n：0.013 0.0065 0.013
平n：0.007 0.0035 0.013
在恒容情况下，气体的物质的量之比等于压强之比，则起始压强和平衡后压强之比为3：2.35。
11. （1）c（SO2）=0.5 mol/L c（O2）=0.25mol/L c（SO3）=0.5 mol/L
（2）50%
解析：（1）解：设平衡时SO2转化的物质的量为2a
2SO2（g） + O2（g） 2SO3（g）
起始 4 mol 2 mol 0
转化 2a a 2a
平衡 4－2a 2－a 2a
4－2a+2－a+2a=5 a=1
∴平衡时各物质的物质的量分别为
n（SO2）=2 mol n（O2）=1 mol n（SO3）=2 mol
∴平衡时各物质的物质的量浓度分别为
c（SO2）=0.5 mol/L c（O2）=0.25mol/L c（SO3）=0.5 mol/L
（2）平衡时SO2的转化率=2 mol /4 mol×100%=50%
化学平衡常数
1. D 解析：在平衡常数表达式中， ( http: / / www.21cnjy.com )反应物、生成物取用的都是平衡浓度，A项错误；化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关，温度改变了，平衡常数也发生变化，故B项、C项不正确。从平衡常数的大小可以推断一个反应的程度，平衡常数越大，反应的转化率越大，反应进行的程度越大，D项正确。
2. C
解析：根据题意
2HI（g） H2（g）+I2（g）
平衡浓度：4mol·L-1 0.5mol·L-1
起始浓度：c（HI）=平衡量+变化量=4mol·L-1+0.5mol·L-1×2=5mol·L-1
则c（NH3）=c（HI）起始浓度 =5mol·L-1
根据平衡常数定义：K=c（NH3）·c（HI）=5mol·L-1·4mol·L-1=20，故C项正确。
3. （1）AB （2）0.1mol.L－1·min－1 393.2 （3）0.31
解析：由还剩余0.8 mo1 O2知：反应 ( http: / / www.21cnjy.com )消耗0.4mol SO2和0.2 mol O2，生成0.4mol SO3，反应热为196.6×0.2=39.32kJ，平衡常数为0.16。
4. 氢气起始浓度为0.48mol·L－1，平衡浓度为0.03mol·L－1。?
解析：设H2的起始浓度为x。
INCLUDEPICTURE "http://beike./2/2024/text/Image10568.gif" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "http://beike./2/2024/text/Image10569.gif" \* MERGEFORMATINET
x=0.48mol·L－1
设氢气的平衡浓度为y：
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5. （1） （2）K＝0.45 （3）60％
解析：（1）平衡常数是在一定条件下，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，所以表达式为。
（2） PCl5（g）PCl3（g）+ Cl2（g）
起始浓度（mol/lL） 0.2 0 0
转化浓度（mol/l） 0.15 0.15 0.15
平衡浓度（mol/L0 0.05 0.15 0.15
所以K＝
（3） PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）
起始浓度（mol/lL） 0.5 0 0
转化浓度（mol/l） x x x
平衡浓度（mol/L0 0.5－x x x
所以K＝
解得x＝0.3
所以转化率是0.3÷0.5×100％＝60％
课程标题 选修4 第二章 第三节 化学平衡（1）
编稿老师 佘平平 一校 黄楠 二校 林卉 审核 王艳会
一、考点突破：
1. 了解化学反应的可逆性。
2. 了解化学平衡建立的过程，以及达到化学平衡的标志。
3. 理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单计算。
二、重难点提示：
重点：达到化学平衡的标志、化学平衡常数的简单计算。
难点：利用化学平衡常数进行简单计算。
微课程1：可逆反应与化学平衡状态
【考点精讲】
一、可逆反应
1. 概念：在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
2. 表示：用“”表示，如：Cl2 + H2O H+ +Cl－ + HClO
3. 特点：
①二同：a. 相同条件下；b. 正逆反应同时进行，反应物与生成物同时存在。
②一小：任一组分的转化率都小于100%。
二、化学平衡状态
1. 概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的百分含量保持恒定的状态。
2. 化学平衡的建立
3. 特征
①逆：化学平衡状态只对可逆反应而言。
②等：正反应速率等于逆反应速率。
③定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变。
④动：化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，正逆反应都仍在继续进行。
⑤变：化学平衡是在一定条件下暂时的平衡。当影响化学平衡的外界条件改变，化学平衡就会发生移动。
【典例精析】
例题1 在密闭容器中进行反应：X2（g）＋Y2（g）2Z（g），已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（ ）
A. Z为0.3 mol·L－1 B. Y2为0.4 mol·L－1
C. X2为0.2 mol·L－1 D. Z为0.4 mol·L－1
思路导航：可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。
假设反应正向进行到底：X2（g）＋Y2（g）2Z（g）
起始浓度（mol·L－1） 0.1 0.3 0.2
改变浓度（mol·L－1） 0.1 0.1 0.2
终态浓度（mol·L－1） 0 0.2 0.4
假设反应逆向进行到底：X2（g）＋Y2（g）2Z（g）
起始浓度（mol·L－1） 0.1 0.3 0.2
改变浓度（mol·L－1） 0.1 0.1 0.2
终态浓度（mol·L－1） 0.2 0.4 0
平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈（0，0.2），Y2∈（0.2，0.4），Z∈（0，0.4）。
答案：A
例题2 一定条件下，对于可逆反应X（g）＋3Y（g）2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是（ ）
A. c1∶c2＝3∶1
B. 平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C. X、Y的转化率不相等
D. c1的取值范围为0 mol·L－1
例题3 在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g），当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是（ ）
A. 混合气体的压强
B. 混合气体的平均相对分子质量
C. A的物质的量浓度
D. 气体的总物质的量
思路导航：因反应前后气体分子数不变，故无论 ( http: / / www.21cnjy.com )反应是否平衡，混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变；A为固态，其物质的量浓度为常数；若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。
答案：B
例题4 一定温度下，可逆反应2NO22NO+O2在容积固定的密闭容器中反应，达到平衡时的标志是（ ）
①单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率为2：2：1
④混合气体的压强不再变化
⑤混合气体的颜色不再变化
⑥混合气体的平均分子量不再改变
A. ①④⑤⑥ B. ①②③⑤ C. ②③④⑥ D. 以上全部
思路导航：在一定条件下，可逆反应达到平衡的实质是正逆反应速率相等且不为0。
①中可以说明正逆反应速率相等，正确。
②不正确，氧气和NO均属于生成物，二者的生成速率之比始终是1：2。
③不正确，在任何时刻用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比均为2：2：1。
④正确，由于反应前后气体的体积发生变化，因此当容器体积固定时，压强不再发生变化，可以说明反应已经达到平衡。
⑤正确，颜色的深浅与其自身的浓度大小有关，而体系中只有NO2是红棕色气体，因此当混合气体的颜色不再变化时，可以说明反应达到平衡。
⑥正确，混合气体的平均分子量是混合气体的质 ( http: / / www.21cnjy.com )量与物质的量的比值，因为反应前后气体质量恒定，但混合气体的物质的量是变化的，故当混合气体的平均分子量不再改变时，可以说明反应达到平衡。
答案：A
【总结提升】
“两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断
1. “两审”
一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；
二审反应特点：①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；
②是有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。
2. “两标志”
（1）本质标志 —— v正＝v逆≠0
对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。
对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。
（2）等价标志 —— 可变化的量不再改变
①全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。例如，N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）。
②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。
③对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。
例如，2NO2（g）N2O4（g）。
④体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。
[注意]以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志：
①恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。如2HI（g）I2（g）＋H2（g）
②全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。
如2HI（g）I2（g）＋H2（g）
③全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
微课程2：化学平衡常数
【考点精讲】
1. 概念：在一定温度下，达到平衡的可逆反应，其生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值是一个常数，该常数即为平衡常数，用K表示。
2. 表达式：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）
①对于给定反应，正逆反应的化学平衡常数不一样。
例如：aA（g）＋bB（g）cC（g）
正逆反应的化学平衡常数互为倒数关系
②对于一个可逆反应，化学计量数扩大或缩小，化学平衡常数不一样。
例如：a A（g）＋b B（g）c C（g）
na A（g）＋nb B（g）nc C（g） ＝ 或 K1＝
3. 特点：平衡常数K与温度有关，与浓度和压强无关。
4. 意义：
①K的大小，可推断反应进行的程度。K越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。
②平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。在某温度下，某时刻反应是否达到平衡，可用该时刻产物的浓度商Qc与Kc比较大小来判断。
当Qc>Kc，υ（正）<υ（逆），未达平衡，反应逆向进行；
当Qc
当Qc=Kc，υ（正）=υ（逆），达到平衡，平衡不移动。
③平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如2SO2（g）+O22SO3（g）298K时，Kp＝3.6×1024很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不发生反应。
注意：（1）平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关；
（2）对于给定的化学方程式，正逆反应的平衡常数互为倒数；
（3）平衡常数的单位与化学方程式的表示形式一一对应；
（4）固体或纯液体或液态水不列入平衡常数的表达式中（因其浓度为常数，可认为为“1”，代入表达式中，可消去）。
【典例精析】
例题1 已知反应①：CO（g）＋CuO（s）CO2（g）＋Cu（s）在某温度下的平衡常数为K1；
反应②：H2（g）＋CuO（s）Cu（s）＋H2O（g）在相同的某温度下的平衡常数为K2；
反应③：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）在相同的某温度下的平衡常数为K。则下列说法正确的是（ ）
A. 反应①的平衡常数
B. 反应③的平衡常数K＝
C. 对于反应③，恒温时，增大压强，平衡常数一定增大
D. 对于反应③，恒容下，升高温度，平衡常数一定不变
思路导航：在书写平衡常数表 ( http: / / www.21cnjy.com )达式时，纯固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝，B正确；反应③中，温度不变平衡常 数不变，温度升高，温度改变平衡常数一定改变，所以C、D错误。
答案：B
例题2 已知可逆反应：M（g）＋N（g）P（g）＋Q（g），请回答下列问题：
（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别 ( http: / / www.21cnjy.com )为c（M）＝1 mol·L－1，c（N）＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________；
（2）若反应温度不变，反应物的起始 ( http: / / www.21cnjy.com )浓度分别为c（M）＝4 mol·L－1，c（N）＝a mol·L－1；达到平衡后，c（P）＝2 mol·L－1，a＝________；
（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度为c（M）＝c（N）＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为________。
思路导航：（1）M（g）＋N（g）?P（g）＋ Q（g）
始态（mol·L－1） 1 2.4 0 0
变化量（mol·L－1）1×60% 1×60%
因此N的转化率为×100%＝25%。
（2）根据（1）可求出各平衡浓度：
c（M）＝0.4 mol·L－1 c（N）＝1.8 mol·L－1 c（P）＝0.6 mol·L－1 c（Q）＝0.6 mol·L－1
因此化学平衡常数K＝＝ ＝
由于温度不变，因此K不变，达到平衡后
c（P）＝2 mol·L－1 c（Q）＝2 mol·L－1 c（M）＝2 mol·L－1 c（N）＝（a－2）mol·L－1
K＝＝＝
解得a＝6。
（3）设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为
c（M）＝b（1－x）mol·L－ ( http: / / www.21cnjy.com )1 c（N）＝b（1－x）mol·L－1 c（P）＝bx mol·L－1 c（Q）＝bx mol·L－1
K＝＝＝
解得x≈41%。
答案：（1）25% （2）6 （3）41%
例题3 在体积为1 L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/℃ 700 800 850 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。（填序号）
A. c（CO2）＝c（CO）
B. K不变
C. 容器中的压强不变
D. v正（H2）＝v正（CO2）
E. c（H2）保持不变
（2）若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c（ ( http: / / www.21cnjy.com )CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），此时的温度为__________；在此温度下，若该容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O，则此时反应所处的状态为____________（填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”）。
思路导航：（1）A项，达到平衡时c（CO2）不一定等于c（CO），反之相等时也不一定处于平衡状态；B项，温度不变K不变，不正确；C项，此反应不论是否平衡，压强均不改变，故不正确；D项，v正（CO2）与v正（H2）表示的反应方向一致，故不能判断是否达到平衡；E项，达到平衡时，各种反应物、生成物的浓度保持不变，正确。（2）由c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），则计算出K＝1.0，即此时温度为850℃，此温度下＝＝0.94<1.0，故反应向正反应方向进行中。
答案：（1）E （2）850 ℃ 向正反应方向进行中
【总结提升】
化学平衡相关计算的思路整理
1. 分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。
2. 明确三个关系：
（1）对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
（2）对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
（3）各变化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3. 计算方法：三段式法
化学平衡计算模式：对以下反应：mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），令A、B起始物质的量（mol）分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。
mA（g） ＋ nB（g）?pC（g）＋qD（g）
起始（mol） a b 0 0
变化（mol） mx nx px qx
平衡（mol） a－mx b－nx px qx
则有：（1）K＝
（2）c（A）平＝（mol·L－1）
（3）α（A）平 ＝ ×100%，α（A）∶α（B）＝∶＝
（4）φ（A）＝×100%
（5）＝
（6）
（7）
选修4 第二章 第三节 化学平衡（2）
一、预习新知
1. 外界条件对化学平衡移动的影响
勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、温度、压强），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
①浓度：在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可使平衡向正反应方向移动，反之，平衡向逆反应方向移动。
②温度：在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动；温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。
③压强：其他条件不变时，在有气体参加的可逆反应里，增大压强，平衡向气体总体积缩小的方向移动；反之，平衡向气体总体积增大的方向移动。
④催化剂：使用催化剂能同等倍数地增大正逆反应速率，平衡不移动。
2. 运用图象突破化学平衡
对于反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），若m＋n>p＋q且ΔH>0
( http: / / www.21cnjy.com )
二、问题思考
1. v正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？
答案：不一定。只有v正>v逆时，才使平衡向正反应方向移动。
2. 某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？
答案：①不一定，如反应前后气体分子数不变的反应，增大压强或使用催化剂，反应速率发生变化，但平衡不移动。
②一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v正≠v逆，平衡才发生移动的。
（答题时间：40分钟）
可逆反应与化学平衡状态
1. 在1000K时，已知反应Ni（s）＋H2O（g） NiO（s）＋H2（g）的平衡常数K＝0.0059。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应是否已达平衡状态（ ）
A. 已是平衡状态 B. 未达平衡状态，反应正向进行
C. 未达平衡状态，反应逆向进行 D. 无法确定
2. 在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明化学平衡移动的是（ ）
A. 反应混合物的浓度 B. 反应体系的压强
C. 正、逆反应的速率 D. 反应物的转化率
3. 体积不变的密闭容器中进行如下反应：X2（g）+ 3Y2（g）2Z（g），X2、Y2、Z起始浓度分别为 0.2mol L－1、0.6mol L－1、0.4mol L－1，当平衡时，下列数据肯定不对的是（ ）
A. X2为0.4mol L－1，Y2为1.2mol L－1 B. Y2为1.0mol L－1
C. X2为0.3mol L－1，Z为0.2mol L－1 D. Z为0.6mol L－1
4. 在固定体积的密闭容器中进行如下反应：2AB2（g）+B2（g）2AB3（g）。已知反应过程某一时刻AB2、B2、AB3浓度分别为0.2 mol／L、0.1 mol／L、0.2 mol／L，达到平衡时，浓度可能正确的是（ ）
A. AB2、B2分别为0.4mol／L、0.2mol／L
B. AB2为0.25mol／L
C. AB2、AB3均为0.15mol/L
D. AB3为0.4mol/L
5. 一定条件下，在2SO2+O2 2SO3的化学平衡体系中，各物质的浓度分别是SO2：2mol/L，O2：0.8mol/L，SO3：2.4mol/L，则氧气在起始时的浓度可能是（ ）
A. 0.8-2mol/L B. 0-2mol/L C. 0-0.8mol/L D. 无法确定
6. 一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生的可逆反应2X（g） Y（g）+Z（s），以下能说明作为反应达到平衡标志的是（ ）
A. X的分解速率与Y的消耗速率相等
B. X、Y与Z的物质的量之比为2：1：1
C. 混合气体的密度不再变化
D. 单位时间内生成lmolY的同时分解2mol X
7. 在一定条件下，反应：2NO＋O22NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是（ ）
①混合气体的总分子数不再变 ( http: / / www.21cnjy.com )化 ②混合气体的颜色不再变化 ③容器的总压强不再变化 ④混合气体的总质量不再变化 ⑤混合气体的密度不再变化 ⑥单位时间内生成n mol的NO，同时消耗n mol的NO2 ⑦反应的温度不再发生变化（绝热条件）
A. ①②③⑦ B. ④⑤⑥ C. ①②④ D. ③⑦⑤⑥
8. 在一定温度下，反应A2（g）+ B2（g） EMBED Word.Picture.8
2AB（g）达到平衡的标志是（ ）
A. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB
B. 容器内的压强不随时间变化
C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2
D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2
9. 下列方法中可以证明2HI（g）H2（g）+I2（g）已达平衡状态的是________（填序号）
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
②一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂
③百分组成HI%=I2%
④反应速率υ（H2）=υ（I2）=0.5υ（HI）时
⑤c（HI）：c（H2）：c（I 2）= 2：1：1
⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化
⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑨温度和体积一定时混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时混合气体的密度不再变化
10. 在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO（g）+O2（g）2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表：
时间（s） 0 1 2 3 4 5
n（NO）（mol） 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
（1）NO的平衡浓度c（NO）= 。
（2）用O2表示从0~2s内该反应的平均反应速率v= 。
（3）下图中表示NO2变化的曲线是 。
( http: / / www.21cnjy.com )
（4）800℃时，容器内起始压强和平衡后压强之比为___________________。
11. 将4mol SO2（g）与2molO2（g）放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：
2SO2（g）+ O2（g）2SO3（g），测得平衡时混合物总的物质的量为5mol，求：
（1）平衡时各物质的物质的量浓度；
（2）平衡时SO2的转化率。
化学平衡常数
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，反应物浓度用初始浓度，生成物浓度用平衡浓度
B. 在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
C. 平衡常数的大小只与浓度有关，而与温度、压强、催化剂等无关
D. 从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度
2. （宁夏理综）将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
①NH4I（s）NH3（g）+H I（g） ②2HI（g）H2（g）+ I 2（g）
达到平衡时，[H2]=0.5mm·L—1，[HI]=4mol·L—1，则此温度下反应①的平衡常数为（ ）
A. 9 B. 16 C. 20 D. 25
3. t℃时，将2 mol SO2和1 mol O2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2SO2（g）+O2（g）2 SO3（g）；ΔH = －196.6 kJ／mol。2min时反应达到化学平衡，此时测得反应物O2 还剩余0.8 mo1。请填写下列空白：
（1）下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是_________。（填标号，下同）
A. 容器内压强不再发生变化 B. SO2的体积分数不再发生变化
C. 容器内气体质量不再发生变化 D. 容器内气体密度不再发生变化
（2）从反应开始至达到化学平衡，生成SO3的平均反应速率为_____________；反应放出的热量为 kJ。
（3）该条件下反应平衡常数为__________________。
4. 某温度下，氢气和碘 ( http: / / www.21cnjy.com )蒸气化合生成碘化氢的平衡常数是50，已知碘蒸气起始浓度为1mol·L－1，达到平衡时有0.9mol·L－1碘化氢生成，求氢气的起始浓度和平衡浓度。
5. PCl5的热分解反应如下：PCl5（g）PCl3（g）+ Cl2（g）。
（1）写出反应的平衡常数表达式；
（2）已知某温度下，在容积为10.0L ( http: / / www.21cnjy.com )的密闭容器中充入2.00mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。求该温度下的平衡常数。
（3）在相同的容器中起始时充入5.00mol PCl5，达到平衡后，PCl5的分解率是多少？
可逆反应与化学平衡状态
1. C 解析：由方程式可知Q＝＝1＞0.0059＝K，故反应未达平衡状态，应向逆反应方向进行。
2. D 解析：A例如气体体积减小， ( http: / / www.21cnjy.com )则反应物浓度增大，但是反应前后，气体的总体积相同，则平衡不移动；B中如果没有气态物质，压强无影响；C中加入催化剂，使正逆反应速率都加快，但平衡不移动。
3. A 解析：由于是可逆反应，所以转化率不可能是100％的，因此选项A是不可能的，其余都是正确的，答案选A。
4. B 解析：用于反应是可逆反 ( http: / / www.21cnjy.com )应，所以转化率不可能是100％的，因此A、D都是错误的。根据原子守恒可知，AB2和AB3的浓度之和是0.4mol/L，所以C不正确，因此答案选B。
5. B 解析：根据可逆反应的最大特点 ( http: / / www.21cnjy.com )是不完全进行，所以最低不能为0 mol/L，2.4mol/L SO3最多可生成1.2mol/L，但是不能生成1.2mol/L，所以最大值是2mol/L。
6. C 解析：在一定条件下，当可 ( http: / / www.21cnjy.com )逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，就是化学平衡状态。达到平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，所以B不正确。A中反应速率的方向相反，但不满足速率之比是相应的化学计量数之比，A不正确。混合气体的密度是混合气体的质量和容器容积的比值，容积不变，但混合气体的质量是变化的，C可以说明。D反应速率的方向是相同的，不能说明。答案选C。
7. B 解析：2NO＋O22NO2是两边的气体系数不相等的可逆反应。在恒容条件下，气体的总质量、密度为常量，不能作为反应达到平衡的判定标准，排除④⑤；⑥表明的是逆反应速率，并不能表明正逆反应速率相等，排除。故答案为B。
8. C 解析：在一定条件下，当可逆 ( http: / / www.21cnjy.com )反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A中反应速率的方向相反，但不满足速率之比是相应的化学计量数之比，不正确。反应前后体积不变，气体的压强始终是不变的，B不正确；C中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确。D中反应速率的方向是相同的，速率之比是相应的化学计量数之比，因此D中的关系始终是成立的，不正确，答案选C。
9. ②⑥⑨
解析：①表示不同方向的反应，但生成H2与生成HI的物质的量之比应等于相应化学计量数之比；
②表示不同方向的反应且等于化学计量系数之比，正确；
③毫无根据，只在极特殊情况下成立；
④任何情况下均成立；
⑤只是某种特殊情况；
⑥浓度不变，说明已达到平衡，正确；
⑦此反应前后气体体积不变，恒温恒容条件下任何时候容器内压强均不变；
⑧此反应前后气体物质的量不变，总质量不变条件下任何时候气体平均相对分子质量均不变；
⑨颜色不变说明浓度不变，正确；
⑩此反应前后气体物质的量不变，恒温恒压条件下体积不变，任何时候气体密度均不变。
10. （1）3.5×10－3mol·L－1 （2）1.5×10－3mol·L－1·s－1 （3）b （4）3：2.35
解析：（1）3s时，NO的量不再改变，说明达到平衡状态；
（2）v（NO）==0.003mol·L－1，则v（O2）=0.0015mol·L－1；
（3）由题设条件可知平衡时△n ( http: / / www.21cnjy.com )（NO）=0.013mol，生成NO2为0.013mol，则其c（NO）=0.0065mol·L－1，结合图象可知NO2变化的曲线为b线；
（4）2NO + O22NO2
始n：0.02 0.01 0
△n：0.013 0.0065 0.013
平n：0.007 0.0035 0.013
在恒容情况下，气体的物质的量之比等于压强之比，则起始压强和平衡后压强之比为3：2.35。
11. （1）c（SO2）=0.5 mol/L c（O2）=0.25mol/L c（SO3）=0.5 mol/L
（2）50%
解析：（1）解：设平衡时SO2转化的物质的量为2a
2SO2（g） + O2（g） 2SO3（g）
起始 4 mol 2 mol 0
转化 2a a 2a
平衡 4－2a 2－a 2a
4－2a+2－a+2a=5 a=1
∴平衡时各物质的物质的量分别为
n（SO2）=2 mol n（O2）=1 mol n（SO3）=2 mol
∴平衡时各物质的物质的量浓度分别为
c（SO2）=0.5 mol/L c（O2）=0.25mol/L c（SO3）=0.5 mol/L
（2）平衡时SO2的转化率=2 mol /4 mol×100%=50%
化学平衡常数
1. D 解析：在平衡常数表达式中， ( http: / / www.21cnjy.com )反应物、生成物取用的都是平衡浓度，A项错误；化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关，温度改变了，平衡常数也发生变化，故B项、C项不正确。从平衡常数的大小可以推断一个反应的程度，平衡常数越大，反应的转化率越大，反应进行的程度越大，D项正确。
2. C
解析：根据题意
2HI（g） H2（g）+I2（g）
平衡浓度：4mol·L-1 0.5mol·L-1
起始浓度：c（HI）=平衡量+变化量=4mol·L-1+0.5mol·L-1×2=5mol·L-1
则c（NH3）=c（HI）起始浓度 =5mol·L-1
根据平衡常数定义：K=c（NH3）·c（HI）=5mol·L-1·4mol·L-1=20，故C项正确。
3. （1）AB （2）0.1mol.L－1·min－1 393.2 （3）0.31
解析：由还剩余0.8 mo1 O2知：反应 ( http: / / www.21cnjy.com )消耗0.4mol SO2和0.2 mol O2，生成0.4mol SO3，反应热为196.6×0.2=39.32kJ，平衡常数为0.16。
4. 氢气起始浓度为0.48mol·L－1，平衡浓度为0.03mol·L－1。?
解析：设H2的起始浓度为x。
INCLUDEPICTURE "http://beike./2/2024/text/Image10568.gif" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "http://beike./2/2024/text/Image10569.gif" \* MERGEFORMATINET
x=0.48mol·L－1
设氢气的平衡浓度为y：
INCLUDEPICTURE "http://beike./2/2024/text/Image10570.gif" \* MERGEFORMATINET
5. （1） （2）K＝0.45 （3）60％
解析：（1）平衡常数是在一定条件下，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，所以表达式为。
（2） PCl5（g）PCl3（g）+ Cl2（g）
起始浓度（mol/lL） 0.2 0 0
转化浓度（mol/l） 0.15 0.15 0.15
平衡浓度（mol/L0 0.05 0.15 0.15
所以K＝
（3） PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）
起始浓度（mol/lL） 0.5 0 0
转化浓度（mol/l） x x x
平衡浓度（mol/L0 0.5－x x x
所以K＝
解得x＝0.3
所以转化率是0.3÷0.5×100％＝60％