第2课时 化学平衡常数
1.B [解析] 化学平衡常数可推断一个反应进行的程度,K越大,正向进行程度越大,化学平衡常数K只与温度有关,与浓度、压强、催化剂等无关,故选B。
2.C [解析] 化学平衡常数只受温度影响,不受浓度、压强、催化剂影响,C项符合题意。
3.D [解析] 化学平衡常数仅与温度有关,温度不变,则平衡常数不变。
4.D [解析] 反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1,则相同温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为,故反应HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2=(,故K1=。
5.C [解析] NO分解反应NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数K====1015,故A错误;化学平衡常数表示化学反应进行的程度,但不表示反应难易程度,故B错误;化学平衡常数K的数值越大,化学反应进行的程度越大,常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少,则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2,故C正确;反应②-反应①可得2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),则平衡常数K=,故D错误。
6.B [解析] 根据题意列三段式:
达平衡时混合气体共4 mol=0.8 mol+(3-0.2x) mol+0.4 mol,解得x=1,A正确;根据A项可知,达平衡时,A、B、C的物质的量之比为0.8 mol∶2.8 mol∶0.4 mol=2∶7∶1,B错误;A的转化率为×100%=20%,C正确;用B表示的平均反应速率为v===0.01 mol·L-1·min-1,D正确。
7.A [解析] 由表中信息知,Ⅰ中平衡时I2的浓度为0.008 mol·L-1,由方程式知平衡时H2的浓度也为0.008 mol·L-1,平衡时HI的浓度为×2=0.004 mol·L-1,该温度下,反应的化学平衡常数K==0.25,A正确;容器Ⅱ和容器Ⅰ的温度相同,则平衡常数相同,依据容器Ⅱ列三段式得:K===0.25,解得x=0.016,B错误;该反应过程中气体总质量和总体积都不变,则容器内气体的密度一直不变,当容器内气体的密度不再改变时,不能说明反应达到平衡状态,C错误;容器Ⅱ相当于在Ⅰ的基础上再充入0.1 mol H2(g)和0.1 mol I2(g),相当于增大反应物浓度,反应速率增大,则化学反应速率:Ⅰ<Ⅱ,D错误。
8.C [解析] X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05 mol·L-1、0.15 mol·L-1、0.1 mol·L-1,且X、Y的浓度减小,Z的浓度增大,所以该反应的化学方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g);反应达平衡时,X的转化率为×100%=50%,平衡常数K==1600;平衡常数受温度的影响;相同条件下,压强之比等于气体物质的量之比,则反应前后压强之比为3∶2。
9.B [解析] Ⅰ、Ⅱ反应速率不同,但平衡时c(CO)相同,故反应温度相同,催化剂的比表面积不同,A正确;由图知,初始时c(CO)=4×10-3 mol·L-1,则c(NO)=6×10-3 mol·L-1,Ⅱ中达平衡时,|Δc(CO)|=|Δc(NO)|=3×10-3 mol·L-1,故α(NO)=×100%=50%,B错误;在Ⅲ的条件下可得
2CO(g) + 2NO(g) 2CO2(g) + N2(g)
c(初)/(10-3 mol·L-1) 4 6 0 0
Δc/(10-3 mol·L-1) 2 2 2 1
c(平)/(10-3 mol·L-1) 2 4 2 1
则K==62.5,C正确;0~t1 min,Ⅲ中平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-1,D正确。
10.B [解析] 根据图像可知,在5 min时CH4(g)的浓度减少0.25 mol·L-1,则根据物质反应转化关系可知,反应产生CO的浓度为0.50 mol·L-1,故点B的坐标为(5,),A正确;反应进行到5 min,之后CH4(g)的浓度还在减小,说明反应正向进行,v正(CH4)>v逆(CH4),由于v逆(CO)=2v逆(CH4),所以2v正(CH4)>v逆(CO),B错误;CH4、CO2按化学计量数之比充入,平衡时CH4(g)的浓度与CO2(g)的浓度相等,均为 mol·L-1,开始时CO2(g)的浓度为
1.00 mol·L-1,故CO2(g)的平衡转化率为×100%≈33.3%,C正确;根据题图可知:在温度为T ℃达平衡时,c(CH4)=c(CO2)=c(CO)=c(H2)= mol·L-1,则根据平衡常数的含义可知K==,D正确。
11.(1)
(2)4×10-8 L·mol-1·s-1
(3)①40% ②
[解析] (1)①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1=,②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+Cl2(g)+2NO(g) K2=,③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3=,计算得到K3=。
(2)=,解得n=2,则k×(0.3 mol·L-1)2=0.36×10-8 mol·L-1·s-1,k=4×10-8 L·mol-1·s-1。
(3)设起始时NO和Cl2的物质的量分别为2a mol、a mol,M点平衡时NO转化率为50%,则
2NO(g)+ Cl2(g) 2ClNO(g)
起始/mol 2a a 0
转化/mol a 0.5a a
平衡/mol a 0.5a a
①M点时容器内NO的体积分数为×100%=40%。
②Kp==。第2课时 化学平衡常数
◆ 学习任务一 化学平衡常数
【课前自主预习】
1.化学平衡常数的概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物 与反应物 的比值是一个常数(简称 ),用符号K表示。
2.浓度商与化学平衡常数的表达式
(1)浓度商:对于一般的可逆反应,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在任意时刻的称为 ,常用Q表示。
(2)化学平衡常数表达式:当在一定温度下达到化学平衡时,K=。
[特别提醒] 对有固体、纯液体参加或生成的反应来说,固体和纯液体的浓度视为“1”, 一般不列入平衡常数表达式中。
(3)Q与K的关系:当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时,表明反应达到化学平衡状态。
3.化学平衡常数的意义
(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的 (也叫 )。
(2)K越大,表示反应进行得越 ,平衡时反应物的转化率 ,当K> 时,该反应就进行得基本完全了。K越小,表示反应进行得越 ,平衡时反应物的转化率 ,当K< 时,该反应很难发生。
4.化学平衡常数的影响因素
(1)内因:不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的 。
(2)外因:在化学方程式一定的情况下,K只受 影响。
[问题思考]
水煤气制备的其中一步反应为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(K)和温度(T)的关系如下表所示:
T/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
(1)830 ℃时,密闭容器中进行的水煤气变换反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)达到平衡,保持温度不变,向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2(g),平衡常数(K)如何变化
(2)800 ℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2 mol·L-1、c(H2)=1.5 mol·L-1、c(CO)=1 mol·L-1、c(H2O)=3 mol·L-1,判断该时刻反应向哪个方向进行
(3)Shibata曾做过下列实验:
①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴[CoO(s)],发生如下反应:
CoO(s)+H2(g)Co(s)+H2O(g) K1=0.025
②在相同温度下用CO还原CoO(s),发生如下反应:
CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g) K2=0.02
则水煤气变换反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数(K)是多少
【核心知识讲解】
1.平衡常数与化学方程式的关系
化学方程式 平衡常数 关系式
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K1= K1与K2的关系:K1=(或K2=); K3与K1的关系:K3=
N2(g)+H2(g)NH3(g) K2=
2NH3(g)N2(g)+3H2(g) K3=
[特别提醒] ①在相同温度下,对于给定的可逆反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数,即K正=。
②化学方程式乘以某个系数x,则平衡常数变为原来的x次方。
③两化学方程式相加得总化学方程式,则总化学方程式的平衡常数等于两化学方程式平衡常数的乘积,即K总=K1·K2。
2.平衡常数的应用
(1)判断可逆反应进行的程度
一般来说,不同温度下的同一可逆反应:
K 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)判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;
若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
(3)判断反应是否达到平衡或反应移动的方向
对于化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的任意状态,浓度商Q=。
Qv逆;
Q=K,反应达到平衡状态,即v正=v逆;
Q>K,反应向逆反应方向进行,即v正(4)计算平衡体系中的相关量
根据相同温度下,同一反应的平衡常数不变,计算反应物或生成物的浓度、反应物的转化率等。
【知识迁移应用】
例1 [2024·重庆万州三中高二期中] 在容积不变的2 L密闭容器中加入6 mol CO(g)、5.4 mol H2O(g)和3 mol I2(g),在一定温度下仅发生反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)和H2(g)+I2(g)2HI(g),2 min后反应达到平衡,此时测得n(HI)=1.2 mol、c(H2)=1.2 mol·L-1,下列说法正确的是 ( )
A.CO2的平衡浓度为1.2 mol·L-1
B.2 min内,v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
C.该温度下CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数为1.25
D.该温度下HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为2
◆ 学习任务二 有关化学平衡的计算
【核心知识讲解】
1.一个模式——“三段式”
如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L-1。
mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g)
c始/(mol·L-1) a b 0 0
c转/(mol·L-1) mx nx px qx
c平/(mol·L-1) a-mx b-nx px qx
K=。
2.注意三个量的关系
(1)三个量:起始量、变化量、平衡量。
(2)关系
①对于同一反应物,n(平)=n(始)-n(变)。
②对于同一生成物,n(平)=n(始)+n(变)。
③各物质的变化量之比等于化学计量数之比。
3.根据定义计算平衡常数K
4.熟记四个公式
(1)反应物的转化率=×100%=×100%。
(2)生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。
产率=×100%。
(3)平衡时混合物中各组分的百分含量=×100%。
(4)某气体组分的体积分数=×100%。
【知识迁移应用】
例2 [2024·北京东城区高二模拟] 工业上常用H2除去CS2:CS2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2S(g)。一定温度下,向恒容反应器中按照不同投料(见下表)充入气体。按照①进行投料时,测得体系中各成分的物质的量随时间变化如图所示。
投料 CS2(g) H2(g) CH4(g) H2S(g)
① 1 mol 4 mol 0 0
② 0.4 mol 1.6 mol 0.8 mol 1.6 mol
③ 1 mol 1 mol 0 0
下列说法不正确的是 ( )
A.图中M对应的物质是H2S
B.①中达到平衡时,n(H2)=0.8 mol
C.按照②进行投料时,反应向逆反应方向进行
D.任意时刻③中CS2的体积分数均为50%
[规律小结] 有关化学平衡计算的三步骤
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学平衡常数只受温度的影响,与反应物或生成物的浓度无关 ( )
(2)对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其平衡常数的表达式K= ( )
(3)温度一定,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数 ( )
(4)N2+3H22NH3和N2+H2NH3的平衡常数表达式相同 ( )
(5)K值越大,达到平衡时,生成物的含量越大 ( )
(6)对于可逆反应:N2O4(g)2NO2(g),平衡后,保持温度不变,再通入一定量的N2O4气体,待反应达到新的平衡后,新平衡与旧平衡相比,变小 ( )
2.[2024·天津南开区高二期中] 1000 K时,已知反应Ni(s)+H2O(g)NiO(s)+H2(g)的平衡常数K=0.005 9。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,下列说法正确的是 ( )
A.该反应已达到平衡状态
B.该反应未达到平衡状态,反应正向进行
C.该反应未达到平衡状态,反应逆向进行
D.无法确定该反应是否达到平衡状态
3.[2024·天津红桥区高二期末] 中科院天津工业生物技术研究所的科学家在国际上首次突破二氧化碳人工合成淀粉,对减少CO2在大气中累积及实现可再生能源的有效利用具有重要意义。CO2和H2在一定条件下能发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH。回答下列问题:
(1)该反应中反应物与生成物的能量与活化能的关系如图所示,该反应的ΔH= kJ·mol-1(用含Ea1和Ea2的代数式表示)。
(2)恒温恒容条件下,下列不能说明该反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A.v(CO2)正=v(CH3OH)逆
B.CH3OH(g)的体积分数与H2O(g)的体积分数相等
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的压强不再变化
(3)一定温度下,向一容积为3 L的刚性密闭容器中充入3 mol CO2和6 mol H2,此时容器内的压强为45 kPa,发生上述反应,进行5 min时达到平衡,此时容器内的压强为30 kPa,则0~5 min内用H2表示的化学反应速率为 mol·L-1·min-1。该温度下,该反应的平衡常数K= 。
(4)以CO2、H2为原料合成CH3OH时,还发生了副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.5 kJ·mol-1。其化学平衡常数(K)和温度(T)的关系如表所示。
T/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
②该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
③某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),则此时的温度为 ℃。 (共93张PPT)
第2课时 化学平衡常数
学习任务一 化学平衡常数
学习任务二 有关化学平衡的计算
学习任务一 化学平衡常数
【课前自主预习】
1.化学平衡常数的概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物_________
___与反应物____________的比值是一个常数(简称__________),用
符号 表示。
浓度幂之积
浓度幂之积
平衡常数
2.浓度商与化学平衡常数的表达式
(1)浓度商:对于一般的可逆反应, ,
在任意时刻的称为________,常用 表示。
浓度商
(2)化学平衡常数表达式:当在一定温度下达到化学平衡时,
。
[特别提醒] 对有固体、纯液体参加或生成的反应来说,固体和纯
液体的浓度视为“1”,一般不列入平衡常数表达式中。
(3)与 的关系:当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时,表明
反应达到化学平衡状态。
3.化学平衡常数的意义
(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的______(也叫____________)。
程度
反应的限度
(2) 越大,表示反应进行得越______,平衡时反应物的转化率_____,
当 _____时,该反应就进行得基本完全了。 越小,表示反
应进行得越________,平衡时反应物的转化率______,当
______时,该反应很难发生。
完全
越大
不完全
越小
4.化学平衡常数的影响因素
(1)内因:不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数
的__________。
(2)外因:在化学方程式一定的情况下, 只受______影响。
主要因素
温度
[问题思考]
水煤气制备的其中一步反应为 ,
其化学平衡常数和温度 的关系如下表所示:
700 800 830 1000 1200
0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
(1) 时,密闭容器中进行的水煤气变换反应
达到平衡,保持温度不变,向容
器中再充入和,平衡常数 如何变化?
提示:平衡常数只随温度的变化而变化,温度不变, 值不变。
(2) 时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分
别为、 、
、 ,判断该时刻反应向哪个
方向进行?
提示:该时刻下的浓度商 ,则
反应向逆反应方向进行。
(3) 曾做过下列实验:
①使纯缓慢地通过处于下的过量氧化钴 ,发生如下反应:
②在相同温度下用还原 ,发生如下反应:
则水煤气变换反应: 的平衡常数是多少?
提示:由盖斯定律知, 可得:,
。
【核心知识讲解】
1.平衡常数与化学方程式的关系
化学方程式 平衡常数 关系式
[特别提醒]
①在相同温度下,对于给定的可逆反应,正、逆反应的平衡常数互为
倒数,即 。
②化学方程式乘以某个系数,则平衡常数变为原来的 次方。
③两化学方程式相加得总化学方程式,则总化学方程式的平衡常数
等于两化学方程式平衡常数的乘积,即 。
2.平衡常数的应用
(1)判断可逆反应进行的程度
一般来说,不同温度下的同一可逆反应:
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)判断反应的热效应
若升高温度, 值增大,则正反应为吸热反应;
若升高温度, 值减小,则正反应为放热反应。
(3)判断反应是否达到平衡或反应移动的方向
对于化学反应 的任意状态,浓度商
。
,反应向正反应方向进行,即 ;
,反应达到平衡状态,即 ;
,反应向逆反应方向进行,即 。
(4)计算平衡体系中的相关量
根据相同温度下,同一反应的平衡常数不变,计算反应物或生成物
的浓度、反应物的转化率等。
【知识迁移应用】
例1 [2024·重庆万州三中高二期中] 在容积不变的 密闭容器中加入
、和 ,在一定温度下仅发生反应
和, 后反应
达到平衡,此时测得、 ,下列说法
正确的是( )
A.的平衡浓度为
B.内,
C.该温度下 的平衡常数为1.25
D.该温度下 的平衡常数为2
√
[解析] 设反应达到平衡时的物质的量浓度变化量为 ,
根据已知条件列三段式:
,
由关系式可得;的平衡浓度为 ,A错误;
内, ,B错误;
该温度下 的平衡常数
,C错误;
该温度下的平衡常数 ,
则反应的平衡常数 ,D正确。
学习任务二 有关化学平衡的计算
【核心知识讲解】
1.一个模式——“三段式”
如,令A、B起始物质的量浓度分别
为、,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为
。
。
2.注意三个量的关系
(1)三个量:起始量、变化量、平衡量。
(2)关系
①对于同一反应物,(平)(始)(变)。
②对于同一生成物,(平)(始)(变)。
③各物质的变化量之比等于化学计量数之比。
3.根据定义计算平衡常数
4.熟记四个公式
(1)反应物的转化率 。
(2)生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般
来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。
产率 。
(3)平衡时混合物中各组分的百分含量 。
(4)某气体组分的体积分数 。
【知识迁移应用】
例2[2024·北京东城区高二模拟] 工业上常用 除去
。一定温度下,向恒容反应器中按照不同投料
(见下表)充入气体。按照①进行投料时,测得体系中各成分的物质的量随
时间变化如图所示。
投料
① 0 0
②
③ 0 0
下列说法不正确的是( )
A.图中对应的物质是
B.①中达到平衡时,
C.按照②进行投料时,反应向逆反应方向进行
D.任意时刻③中 的体积分数均为
√
投料
① 0 0
②
③ 0 0
[解析] 根据反应 知,随着反应的进行,
生成 的物质的量比多,故对应物质是 ,A正确;
由图知,①平衡时, 和物质的量相等,设平衡时 ,
根据三段式:
,
即,解得,即达到平衡时,
,B正确;
投料
① 0 0
设容器容积为 ,由B项中三段式知,该温度下,反应平衡常数 ,按照②进行投料时,浓度商为
,故反应会向正反应方向进行,C错误;
投料
① 0 0
②
③ 0 0
根据③的投料,设某时刻 ,列出三段式
,
任意时刻的体积分数为 ,D正确。
投料
① 0 0
②
③ 0 0
[规律小结] 有关化学平衡计算的三步骤
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学平衡常数只受温度的影响,与反应物或生成物的浓度无关
( )
√
(2)对于反应 ,其平衡常数的表达式
( )
×
[解析] 是固体,不列入平衡常数表达式。
(3)温度一定,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒
数( )
√
(4)和 的平衡常数表达式相同( )
×
[解析] 平衡常数表达式与化学方程式的写法有关,化学方程式写法
改变,平衡常数表达式也要改变。
(5) 值越大,达到平衡时,生成物的含量越大( )
√
(6)对于可逆反应: ,平衡后,保持温度不变,
再通入一定量的 气体,待反应达到新的平衡后,新平衡与旧平
衡相比, 变小( )
×
[解析] 对于反应:, ,对于确定的化
学反应,温度不变, 不变。
2.[2024·天津南开区高二期中] 时,已知反应
的平衡常数 。当水蒸气
和氢气的物质的量浓度相等时,下列说法正确的是( )
A.该反应已达到平衡状态
B.该反应未达到平衡状态,反应正向进行
C.该反应未达到平衡状态,反应逆向进行
D.无法确定该反应是否达到平衡状态
[解析] 当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时, ,
则该反应未达到平衡状态,反应逆向进行,C正确。
√
3.[2024·天津红桥区高二期末]中科院天津工业生物技术研究所的
科学家在国际上首次突破二氧化碳人工合成淀粉,对减少 在大气
中累积及实现可再生能源的有效利用具有重要意义。和 在一
定条件下能发生反应: 。
回答下列问题:
(1)该反应中反应物与生成物的能
量与活化能的关系如图所示,该
反应的__________
(用含和 的代数式表示)。
[解析] 该反应的 等于正反应活
化能与逆反应活化能的差,即 。
(2)恒温恒容条件下,下列不能说明该反应[
]达到平衡状态的是_____(填标号)。
A.
B.的体积分数与 的体积分数相等
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的压强不再变化
BC
[解析] 时,说明该反应的正逆反应速率相等,反应
达到平衡状态,A不符合题意;
的体积分数与 的体积分数在反应过程中始终相等,B符合
题意;
反应前后气体总质量不变、容器容积不变,则混合气体的密度始终不变,
不能说明反应达到平衡状态,C符合题意;
该反应是气体分子数减小的反应,恒温恒容条件下,混合气体的压强为变
量,当混合气体的压强不再变化时,说明反应达到平衡,D不符合题意。
(3)一定温度下,向一容积为的刚性密闭容器中充入 和
,此时容器内的压强为,发生上述反应 [
] ,进行 时达到平衡,此时
容器内的压强为,则内用 表示的化学反应速率为
____ 。该温度下,该反应的平衡常数 ___。
0.3
4
[解析] , ,恒温恒容条件下,气体的
压强之比等于气体的物质的量之比,则平衡时混合气体总物质的量
为,设达到平衡时消耗的 ,列
出三段式:
,
平衡时混合气体总物质的量 ,
,内用 表示的化学反应速率为
;
该反应的平衡常数 。
(4)以、为原料合成 时,还发生了副反应:
。其化学
平衡常数和温度 的关系如表所示。
700 800 830 1000 1200
0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为 _ ______________。
[解析] 平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,
则该反应的化学平衡常数表达式为 ;
②该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
吸热
[解析] 温度升高,平衡常数增大,则该反应为吸热反应;
700 800 830 1000 1200
0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
③某温度下,平衡浓度符合下式: ,
则此时的温度为_____ 。
830
[解析] 某温度下,平衡浓度符合下式:
,则,则此时的温度为 。
700 800 830 1000 1200
0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
1.[2025·山东菏泽高二阶段考] 是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、
方便、经济等优点。可溶于水,在水中易分解,产生的 为游离氧原子,
有很强的杀菌消毒能力。常温常压下在水中发生反应如下:
反应,平衡常数为
反应,平衡常数为
总反应:,平衡常数为
下列叙述正确的是( )
A.压强增大, 减小 B.总反应中当 时,反应达到平衡
C. 为催化剂 D.
√
[解析] 平衡常数与压强无关,压强增大, 不变,A错误;
当正反应速率与逆反应速率相等时,
,反应达到平衡,
B正确;
产生的为中间产物,C错误;
总反应反应 反应②,则, 错误。
反应,平衡常数为
反应,平衡常数为
总反应:,平衡常数为
2.[2025·辽宁朝阳高二阶段考]已知:氧化制 的主反
应热化学方程式为
。 。该反应的历程分为如下两步:
反应(快反应)
反应 (慢反应)
下列说法正确的是( )
A.当 时,反应一定达到平衡
B.相比于提高,提高 对主反应速率影响更小
C. D.
√
[解析] 反应达到平衡时,各物质的浓度不再发生改变,当 时,不能说明乙烷、乙烯的浓度不再发生改变,则反应不一定达到平衡状态,A错误;
反应②为慢反应,则总反应的反应速率取决于反应②,相比于提高,提高 对主反应速率影响更大,B错误;
反应(快反应)
反应 (慢反应) 。
据反应历程知,反应①与②相加可得 ,则该反应的化学平衡常数,C错误;
根据盖斯定律, , ,D正确。
反应(快反应)
反应 (慢反应) 。
3.已知反应 和反应
在时的平衡常数分别为 和
,该温度下反应 的平衡常数
为 。下列说法正确的是( )
A.反应①的平衡常数
B.反应②中,增大氢气浓度, 增大
C.对于反应③,时,
D.对于反应③,加入催化剂,不影响热效应
√
[解析] 反应①中氧化铜和铜为固体,不写入平衡常数表达式,则反应①的
平衡常数 ,故A错误;
化学平衡常数为温度的函数,温度不变,化学平衡常数不变,则反应②中,
增大氢气浓度, 不变,故B错误;
反应
反应
反应
根据盖斯定律,反应 反应①-反应②,结合平衡常数表达式,时,
,故C错误;
对于反应③,加入催化剂,不影响反应焓变,故D正确。
反应
反应
反应
4.[2025·河北邢台高二阶段考]工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯
脱氢工艺,原理为 。
某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率随时间 的变
化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线②表示的是逆反应的 关系
B.催化剂存在时,、 都增大
C.反应进行到 时,
D.时混合气体的平均相对分子质量大于 时的
√
[解析] 乙苯制备苯乙烯的反应为
,开始反应物浓度最大,生成物浓度为0,反应过程中正反应速率减
小,逆反应速率增大,当正逆反应速率相等时,反应达到平衡,则曲线①
表示的是正反应的关系,曲线②表示的是逆反应的 关系,A正确;
催化剂能降低反应的活化能,使、 都增大,B正确;
反应进行到 时,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,
,C正确;
反应过程中气体总物质的量增大,总质量不变,
混合气体的平均相对分子质量减小, 时反应
未达到平衡,时反应达到平衡,则 时混合
气体的平均相对分子质量小于 时的,D错误。
5.[2025·山东青岛高二阶段考]设 为
相对压强平衡常数,其表达式写法为在
浓度平衡常数表达式中,用气体的相对
分压[等于其分压(单位为 )除以
代替浓度。反应
的随温度 的变
化如图所示,时,将 (不参加反应)和 充入恒
容密闭容器中发生该反应,已知初始总压为 ,达到平衡时
。下列说法正确的是( )
A.反应的
B. 时,平衡体系中C的体积分数
为
C.时,A的平衡转化率为
D. 时,该反应用分压代替浓度计算
所得平衡常数
√
[解析] 由题图可得,随温度升高, 增大,说明 数值增大,升高温
度,平衡正向移动,平衡常数增大,说明该正反应为吸热反应,A错误;
时 ,即,可得
,达到平衡时
,则,此时仍为
,平衡体系中C的体积分数为
,B错误;
根据同温同容下压强之比等于物质的量之比,初始状态时 ,
平衡状态 ,A的平衡转化率为 ,
C正确;
时,平衡总压为 ,A的平衡转化
率为 ,则平衡时C的物质的量为,
A的物质的量为 ,该反应用分压代替
浓度所得平衡常数
,D错误。
练习册
A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值
B.化学平衡常数 可以推断一个可逆反应进行的程度
C.化学平衡常数 与温度、反应物浓度、体系的压强都有关
D.当改变反应物的浓度时,化学平衡常数一定会发生改变
学习任务一 化学平衡常数
1.下列关于化学平衡常数的说法中正确的是( )
√
[解析] 化学平衡常数可推断一个反应进行的程度, 越大,正向进
行程度越大,化学平衡常数 只与温度有关,与浓度、压强、催化剂
等无关,故选B。
2.对于可逆反应: ,下列措施能使反应
物中化学反应速率和化学平衡常数都变化的是( )
A.加入 B.使用催化剂 C.升高温度 D.增大压强
[解析] 化学平衡常数只受温度影响,不受浓度、压强、催化剂影响,
C项符合题意。
√
3.已知反应 ,在密闭容器中充入A、B、C三种气
体,至建立化学平衡后,在温度不改变的前提下将容积缩小 ,则该
反应此时的平衡常数( )
A.增大为原来的3倍 B.增大为原来的2倍
C.增大为原来的9倍 D.不变
[解析] 化学平衡常数仅与温度有关,温度不变,则平衡常数不变。
√
4.反应Ⅰ:的平衡常数为 ;反应Ⅱ:
的平衡常数为,则、 的关系为
(平衡常数为同温度下的测定值)( )
A. B. C. D.
[解析] 反应的平衡常数为 ,则相同温度下,
反应的平衡常数为 ,故反应
的平衡常数,故 。
√
5.已知在 时,下列反应的平衡常数如下:
下列说法正确的是( )
A.分解反应的平衡常数为
B.根据的值可以判断常温下和很容易反应生成
C.常温下,、、三种物质分解放出 的倾向顺序为
D.的平衡常数
√
[解析] 分解反应 的平衡常数
,故A错误;
化学平衡常数表示化学反应进行的程度,但不表示反应难易程度,故B错误;
化学平衡常数的数值越大,化学反应进行的程度越大,常温下, 、、
三种化合物分解放出的化学平衡常数 的数值逐渐减少,则化学反应进
行倾向由大到小的顺序为 ,故C正确;
反应②-反应①可得 ,则平衡常数 ,
故D错误。
学习任务二 有关化学平衡的计算
6.[2025·辽宁名校联盟高二联考]在 的恒容密闭容器中,和
在一定条件下反应, 末反应达到平衡,
测得混合气体共且生成了 ,则下列说法错误的是( )
A. 等于1
B.平衡时,
C.A的转化率为
D.B的平均反应速率为
√
[解析] 根据题意列三段式:
达平衡时混合气体共 ,解得
,A正确;
根据A项可知,达平衡时,A、B、C的物质的量之比为
,B错误;
A的转化率为 ,C正确;
用B表示的平均反应速率为 ,D正确。
7.一定温度下,在2个容积均为 的恒容密闭容器中,加入一定量
的反应物,发生反应 ,充分反应并达到化学
平衡状态,相关数据见下表。下列说法正确的是( )
容器 编号
Ⅰ 0.1 0.1 0 0.008
Ⅱ 0.2 0.2 0
A.该温度下,反应的化学平衡常数
B.Ⅱ中
C.容器内气体的密度不再改变可以作为反应达到化学平衡状态的标志
D.反应开始阶段的化学反应速率:Ⅰ Ⅱ
√
容器 编号
Ⅰ 0.1 0.1 0 0.008
Ⅱ 0.2 0.2 0
[解析] 由表中信息知,Ⅰ中平衡时的浓度为 ,由方程式知平衡
时的浓度也为,平衡时 的浓度为
,该温度下,反应的化学平衡常数 ,
A正确;
容器 编号
Ⅰ 0.1 0.1 0 0.008
Ⅱ 0.2 0.2 0
容器Ⅱ和容器Ⅰ的温度相同,则平衡常数相同,依据容器Ⅱ列三段式得:
,解得 ,B错误;
该反应过程中气体总质量和总体积都不变,则容器内气体的密度一直不变,
当容器内气体的密度不再改变时,不能说明反应达到平衡状态,C错误;
容器 编号
Ⅰ 0.1 0.1 0 0.008
Ⅱ 0.2 0.2 0
容器Ⅱ相当于在Ⅰ的基础上再充入和 ,相当于增大反
应物浓度,反应速率增大,则化学反应速率:Ⅰ Ⅱ,D错误。
容器 编号
Ⅰ 0.1 0.1 0 0.008
Ⅱ 0.2 0.2 0
8.在时,恒容密闭容器中、、 三种气体的初始浓度和平衡浓
度如下表所示:
物质
0.1 0.2 0
0.05 0.05 0.1
下列说法错误的是( )
A.反应达到平衡时,的转化率为
B.反应可表示为 ,其平衡常数为1600
C.反应前后压强之比为
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
√
[解析] 、、的浓度变化量分别为 、、
,且、的浓度减小, 的浓度增大,所以该反应的化学方程式
为 ;反应达平衡时,的转化率为
,平衡常数 ;平衡常数受温度的影响;相同条件下,
压强之比等于气体物质的量之比,则反应前后压强之比为 。
物质
0.1 0.2 0
0.05 0.05 0.1
9.[2024·北京海淀区高二期中]在容积不变的容器中充入和 ,
发生如下反应: ,其他条件不
变时,分别探究温度和催化剂的比表面积对上述反应的影响。实验
测得 与时间的关系如图所示。
已知:ⅰ.起始投料比均为 ;
ⅱ.比表面积:单位质量的物质具有的总面积。
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ反应温度相同,催化剂的比
表面积不同
B.Ⅱ中的平衡转化率为
C.在Ⅲ的条件下,该反应的平衡常
数
D. ,Ⅲ中平均反应速率
√
[解析] Ⅰ、Ⅱ反应速率不同,但平衡时 相同,故反应温度相同,催化剂的
比表面积不同,A正确;
由图知,初始时 ,则
,Ⅱ中达平衡时,
,
故 ,
B错误;
在Ⅲ的条件下可得
则 ,
C正确;
,Ⅲ中平均反应速率
,D正确。
10.时,向某恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的 和 ,
发生二氧化碳-甲烷重整反应:,测得
体系中和 的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法
错误的是( )
A.点B的坐标为
B.反应进行到 时,
C.的平衡转化率约为
D.时,该反应的平衡常数为
√
[解析] 根据图像可知,在 时的浓度减少 ,则根据
物质反应转化关系可知,反应产生的浓度为 ,故点B的坐标
为,A正确;
反应进行到 ,之后 的浓度还在减小,
说明反应正向进行,,
由于 ,所以
,B错误;
、 按化学计量数之比充入,平衡时的浓度与 的浓度相等,
均为,开始时 的浓度为,故 的平衡转化
率为 ,C正确;
根据题图可知:在温度为 达平衡时,
,
则根据平衡常数的含义可知 ,
D正确。
11.(10分)亚硝酰氯 是有机合成中的重要试剂,可通过反应
获得。
(1)(2分)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
①
②
③
则_______________ (用、 表示)。
[解析] ,
, ,计算得到 。
(2)(2分)时, 的逆反应速率表达式
为 ,测得速率和浓度的关系如下表所示:
序号
① 0.30 0.36
② 0.60 1.44
③ 0.90 3.24
______________________。
[解析] ,解得 ,则
,
。
序号
① 0.30 0.36
② 0.60 1.44
③ 0.90 3.24
(3)按投料比把和
加入一恒压(总压为 )的密闭容器中发生反应,
平衡时的转化率与温度 的关系如图所示。
①(3分)在压强条件下,点时容器内 的体积
分数为_____。
②(3分)若反应一直保持在压强条件下进行,
则 点的压强平衡常数 ____(用含的
表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压 总压×体积分数)。
[解析] 设起始时和 的物质的量分别为、,点平衡时
转化率为, 则
①点时容器内 的体积分数为
。
② 。
快速核答案
新课探究
学习任务一 化学平衡常数
【课前自主预习】
1. 浓度幂之积 浓度幂之积 平衡常数
2. (1)浓度商 3. (1)程度 反应的限度
(2)完全 越大 不完全 越小
4. (1)主要因素 (2)温度
[问题思考]
(1)提示:平衡常数只随温度的变化而变化,温度不变,值不变。
(2)提示:该时刻下的浓度商,
则反应向逆反应方向进行。
(3)提示:由盖斯定律知,可得:
,。
【知识迁移应用】
例1 D
学习任务二 有关化学平衡的计算
【知识迁移应用】
例2 C
课堂评价
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
2.C 3. (1) (2)BC (3)0.3 4
(4)① ②吸热 ③830
练习册
1. B 2. C 3. D 4. D 5. C
6. B 7. A 8. C 9. B 10. B
11. (1) (2)
(3)① ②第2课时 化学平衡常数
【新课探究】
学习任务一
课前自主预习
1.浓度幂之积 浓度幂之积 平衡常数
2.(1)浓度商
3.(1)程度 反应的限度 (2)完全 越大 105 不完全 越小 10-5
4.(1)主要因素 (2)温度
[问题思考] (1)提示:平衡常数K只随温度的变化而变化,温度不变,K值不变。
(2)提示:该时刻下的浓度商Q===1>K=0.9,则反应向逆反应方向进行。
(3)提示:由盖斯定律知,①-②可得:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),K===1.25。
知识迁移应用
例1 D [解析] 设反应达到平衡时CO的物质的量浓度变化量为a mol·L-1,根据已知条件列三段式:
,
由关系式可得a=1.2+0.3=1.5;CO2的平衡浓度为1.5 mol·L-1,A错误;2 min内,v(CO)==0.75 mol·L-1·min-1,B错误;该温度下 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K===1,C错误;该温度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K===0.25,则反应HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K==2,D正确。
学习任务二
知识迁移应用
例2 C [解析] 根据反应CS2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2S(g)知,随着反应的进行,生成H2S的物质的量比CH4多,故M对应物质是H2S,A正确;由图知,①平衡时,H2和CH4物质的量相等,设平衡时n(CH4)=x mol,根据三段式:
CS2(g)+ 4H2(g) CH4(g)+ 2H2S(g)
起始/mol 1 4 0 0
转化/mol x 4x x 2x
平衡/mol 1-x 4-4x x 2x,
即4-4x=x,解得x=0.8,即达到平衡时,n(H2)=0.8 mol,B正确;设容器容积为1 L,由B项中三段式知,该温度下,反应平衡常数K===25,按照②进行投料时,浓度商为=≈0.78<25,故反应会向正反应方向进行,C错误;根据③的投料,设某时刻
n(CH4)=y mol,列出三段式
CS2(g)+ 4H2(g) CH4(g)+ 2H2S(g)
起始/mol 1 4 0 0
转化/mol y 4y y 2y
某时刻/mol 1-y 1-4y y 2y,
任意时刻CS2的体积分数为×100%=×100%=50%,D正确。
【课堂评价】
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
[解析] (2)C(s)是固体,不列入平衡常数表达式。
(4)平衡常数表达式与化学方程式的写法有关,化学方程式写法改变,平衡常数表达式也要改变。
(6)对于反应:N2O4(g)2NO2(g),=K,对于确定的化学反应,温度不变,K不变。
2.C [解析] 当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,Q==1>K,则该反应未达到平衡状态,反应逆向进行,C正确。
3.(1)Ea1-Ea2 (2)BC (3)0.3 4
(4)①K= ②吸热 ③830
[解析] (1)该反应的ΔH等于正反应活化能与逆反应活化能的差,即ΔH=(Ea1-Ea2) kJ·mol-1。
(2)v(CO2)正=v(CH3OH)逆时,说明该反应的正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A不符合题意;CH3OH(g)的体积分数与H2O(g)的体积分数在反应过程中始终相等,B符合题意;反应前后气体总质量不变、容器容积不变,则混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,C符合题意;该反应是气体分子数减小的反应,恒温恒容条件下,混合气体的压强为变量,当混合气体的压强不再变化时,说明反应达到平衡,D不符合题意。
(3)n(CO2)=3 mol,n(H2)=6 mol,恒温恒容条件下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,则平衡时混合气体总物质的量为×9 mol=6 mol,设达到平衡时消耗的n(CO2)=x mol,列出三段式:
CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)
起始/mol 3 6 0 0
变化/mol x 3x x x
平衡/mol 3-x 6-3x x x,
平衡时混合气体总物质的量=(3-x+6-3x+2x)=6 mol,x=1.5,0~5 min内用H2表示的化学反应速率为=
0.3 mol·L-1·min-1;该反应的平衡常数K===4。
(4)①平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,则该反应的化学平衡常数表达式为K=;②温度升高,平衡常数增大,则该反应为吸热反应;③某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),则K=1,则此时的温度为830 ℃。第2课时 化学平衡常数
◆ 学习任务一 化学平衡常数
1.下列关于化学平衡常数的说法中正确的是 ( )
A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值
B.化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度
C.化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关
D.当改变反应物的浓度时,化学平衡常数一定会发生改变
2.对于可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列措施能使反应物中化学反应速率和化学平衡常数都变化的是 ( )
A.加入SO2 B.使用催化剂
C.升高温度 D.增大压强
3.已知反应A(g)+2B(g)C(g),在密闭容器中充入A、B、C三种气体,至建立化学平衡后,在温度不改变的前提下将容积缩小,则该反应此时的平衡常数 ( )
A.增大为原来的3倍 B.增大为原来的2倍
C.增大为原来的9倍 D.不变
4.反应Ⅰ:H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1;反应Ⅱ:HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为K2,则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值) ( )
A.K1=K2 B.K1=K2 C.K1= D.K1=
5.已知在25 ℃时,下列反应的平衡常数如下:
①N2(g)+O2(g)2NO(g) K1=1×10-30
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92
下列说法正确的是 ( )
A.NO分解反应NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数为1×10-30
B.根据K2的值可以判断常温下H2和O2很容易反应生成H2O
C.常温下,NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为NO>H2O>CO2
D.2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)的平衡常数K=K2-K1
◆ 学习任务二 有关化学平衡的计算
6.[2025·辽宁名校联盟高二联考] 在10 L的恒容密闭容器中,1 mol A和3 mol B在一定条件下反应A(g)+xB(g)2C(g),2 min末反应达到平衡,测得混合气体共4 mol且生成了0.4 mol C,则下列说法错误的是 ( )
A.x等于1
B.平衡时,n(A)∶n(B)∶n(C)=5∶28∶4
C.A的转化率为20%
D.B的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1
7.一定温度下,在2个容积均为10 L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),充分反应并达到化学平衡状态,相关数据见下表。下列说法正确的是 ( )
容器 编号 起始时各物质的 物质的量/mol 平衡时I2的 浓度/(mol·L-1)
n(H2) n(I2) n(HI) c(I2)
Ⅰ 0.1 0.1 0 0.008
Ⅱ 0.2 0.2 0 x
A.该温度下,反应的化学平衡常数K=0.25
B.Ⅱ中x=0.008
C.容器内气体的密度不再改变可以作为反应达到化学平衡状态的标志
D.反应开始阶段的化学反应速率:Ⅰ>Ⅱ
8.在25 ℃时,恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示:
物质 X Y Z
初始浓度/(mol·L-1) 0.1 0.2 0
平衡浓度/(mol·L-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X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常数为1600
C.反应前后压强之比为2∶3
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
9.[2024·北京海淀区高二期中] 在容积不变的容器中充入CO和NO,发生如下反应:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g),其他条件不变时,分别探究温度和催化剂的比表面积对上述反应的影响。实验测得c(CO)与时间的关系如图所示。
已知:ⅰ.起始投料比n(CO)∶n(NO)均为2∶3;
ⅱ.比表面积:单位质量的物质具有的总面积。
下列说法不正确的是 ( )
A.Ⅰ、Ⅱ反应温度相同,催化剂的比表面积不同
B.Ⅱ中NO的平衡转化率为75%
C.在Ⅲ的条件下,该反应的平衡常数K=62.5
D.0~t1 min,Ⅲ中平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-1
10.T ℃时,向某恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g),发生二氧化碳-甲烷重整反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得体系中CH4(g)和CO(g)的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.点B的坐标为(5,)
B.反应进行到5 min时,2v正(CH4)C.CO2(g)的平衡转化率约为33.3%
D.T ℃时,该反应的平衡常数为
11.(10分)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可通过反应Cl2(g)+2NO(g)2ClNO(g)获得。
(1)(2分)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1
②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+Cl2(g)+2NO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
则K3= (用K1、K2表示)。
(2)(2分)300 ℃时,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的逆反应速率表达式为v逆=k·cn(ClNO),测得速率和浓度的关系如下表所示:
序号 c(ClNO)/(mol·L-1) v逆/(×10-8 mol·L-1·s-1)
① 0.30 0.36
② 0.60 1.44
③ 0.90 3.24
k= 。
(3)按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压(总压为p)的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T的关系如图所示。
①(3分)在p压强条件下,M点时容器内NO的体积分数为 。
②(3分)若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp= (用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。