第2节化学反应的限度
第1课时 化学平衡常数 平衡转化率
[课标要求]
1．了解化学平衡常数的概念，能正确书写给定反应的平衡常数表达式，并能进行相应的计算。
2．理解化学平衡常数的意义，了解化学平衡常数的影响因素。
3．了解浓度商的概念，并能利用浓度商与化学平衡常数的相对大小关系判断化学反应的方向。
4．会进行化学平衡中转化率的有关计算。
1．一定温度下，一个可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)达平
衡后，化学平衡常数表达式为K＝。
2．化学平衡常数只受温度影响，K值越大，说明反应进行得越完全。
3．浓度商(Q)：
(1)Q＝K时，反应达到平衡状态。
(2)Q＜K时，反应向正反应方向进行。
(3)Q＞K时，反应向逆反应方向进行。
根据化学平衡常数可以计算反应混合物中各物质的平衡浓度及反应
物的平衡转化率。
1．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状态时，生成物平衡浓度的系数次幂之积与反应物平衡浓度的系数次幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)，用符号K表示。
2．平衡常数的表达式
对于某一个可逆反应，mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，在一定温度下其平衡常数表达式为K＝。
3．平衡常数的意义
平衡常数的大小反映化学反应可能进行的程度。平衡常数的数值越大，说明反应可以进行得越完全。
4．影响平衡常数的因素
K只受温度的影响，当ΔH>0时，升温K值增大，当ΔH<0时，升温K值减小。
5．平衡转化率表达式
对于化学反应aA＋bB??cC＋dD，反应物A的平衡转化率为α(A)＝×100%，其中c0(A)和[A]分别表示A的初始浓度和A的平衡浓度。
平衡转化率也可表示为α(A)＝×100%＝×100%。
[特别提醒] 代入平衡常数表达式进行计算的是物质的平衡浓度而不是初始浓度和变化浓度。
1．反应C(s)＋CO2(g)??2CO(g)的平衡常数表达式是怎样的？
提示：K＝。
2．已知反应：H2(g)＋I2(g)??2HI(g)的平衡常数是K，则反应2HI(g)??H2(g)＋I2(g)的平衡常数是什么？反应H2(g)＋I2(g)??HI(g)的平衡常数是什么？
提示：，K。
3．哪些因素对平衡常数有影响？
提示：温度。
对化学平衡常数的理解
(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数“1”而不代入表
达式。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
如N2＋3H2??2NH3 K＝a，则有
2NH3??N2＋3H2 K′＝
N2＋H2??NH3 K″＝a
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．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变
C．化学平衡常数只与温度有关，与反应物的浓度无关
D．化学平衡常数随反应体系压强的变化而变化
解析：选C 化学平衡常数的大小只与温度有关，与反应物的浓度、体系的压强均无关，故C正确。
2．某温度下，反应2A(g)＋B(g)??2C(g)的平衡常数K1＝50，在同一温度下，反应2C(g)??2A(g)＋B(g)的平衡常数K2为( )
A．2 500 B．50
C．0.02 D．0.002
解析：选C 对于反应2A(g)＋B(g)??2C(g)的平衡常数K1＝，而同一温度下，反应2C(g)??2A(g)＋B(g)的平衡常数K2＝＝＝0.02。
1．判断可逆反应进行程度的大小
2．判断反应的热效应
(1)升高温度
(2)降低温度
3．判断可逆反应是否平衡及不平衡时的反应方向
对于可逆反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：
Q＝
4．计算反应物的转化率
依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。
1．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X＋2Y??2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物剩余的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于( )
A．33% B．40%
C．50% D．66%
解析：选D 根据题给信息，可设开始加入X和Y的物质的量为a，达到平衡时消耗X的物质的量为b，则消耗Y的物质的量为2b，生成Z的物质的量为2b，则：
X ＋ 2Y??2Z
起始量 a a 0
变化量 b 2b 2b
平衡时的量 a－b a－2b 2b
由题意可得＝，b＝。
Y的转化率为×100%＝66.7%。
2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示：
T/℃
700
800
830
1 000
1 200
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________反应(填“吸热”或“放热”)。
解析：(1)依据反应的化学方程式可知K＝。
(2)从表格中数据可知，升高温度，K值增大，故该反应为吸热反应。
答案：(1) (2)吸热
3．现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2＋O2??2SO3(g)，知c始(SO2)＝0.4 mol·L－1，c始(O2)＝1 mol·L－1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断：
(1)当SO2转化率为50%时，该反应是否达到平衡状态？若未达到，向哪个方向进行？
(2)达平衡状态时，SO2的转化率应为多少？
解析：(1) 2SO2＋O2??2SO3
开始/(mol·L－1) 0.4 1 0
转化/(mol·L－1) 0.2 0.1 0.2
转化后/(mol·L－1) 0.2 0.9 0.2
此时：Qc＝＝＝1.11＜19＝K，当SO2转化率为50%时，反应未达平衡状态，反应向正反应方向进行。
(2)设达平衡时，SO2转化的物质的量浓度为x mol·L－1，则O2转化 mol·L－1，生成SO3为x mol·L－1。所以K＝≈19，x＝0.32，所以SO2的转化率为×100%＝80%。
答案：(1)否 正反应方向 (2)80%
[方法技巧]
“始、变、平”三部曲解题模式
①写出化学反应方程式(配平)。
②根据题意，依次列出各反应物和生成物的物质的量浓度(或物质的量)的起始量、变化量、平衡量，未知量可以设未知数表示。
变化量＝起始量－平衡量
③根据变化量之比等于对应物质的化学计量数之比，列关系式，计算出未知量。
④把平衡量(物质的量浓度)代入化学平衡常数公式求解。
项目
mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)
是否平衡
速率
v(正)＝v(逆)≠0
平衡
百分含量
反应混合物中各成分浓度或百分含量不变
平衡
混合物体
系中各成
分的含量
①各物质的物质的量或物质的量浓度一定
平衡
②各物质的质量或质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总体积、总压强、总物质的量一定
不一定
平衡
压强
①若m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定)
平衡
②m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定)
不一定
平衡
混合气体的
平均相对分
子质量(r)
①r一定，当m＋n≠p＋q时
平衡
②r一定，当m＋n＝p＋q时
不一定
平衡
温度
任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时，其他不变
平衡
密度(ρ)
体系的密度一定
不一定
平衡
其他
如体系颜色不再变化(当气体均无色时除外)
平衡
1．一定温度下，可逆反应：A(g)＋3B(g)??2C(g)达到平衡状态的标志是( )
A．C生成的速率与C分解的速率相等
B．单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B
C．A、B、C三物质的浓度的变化量之比为1∶3∶2
D．平衡时A、B、C三物质的分子数之比为1∶3∶2
解析：选A A项，C的生成速率是正反应速率，C的分解速率是逆反应速率，正反应速率与逆反应速率相等，正确；B项，生成n mol A和生成3n mol B表示的都是逆反应速率，错误；C项，无论平衡与否，A、B、C三物质的浓度的变化量之比始终等于1∶3∶2，错误；D项，A、B、C三物质的分子数之比等于1∶3∶2，这是一种特殊情况，而不是平衡的标志，错误。
2．一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应：NO2(g)＋SO2(g)??SO3(g)＋NO(g) ΔH＝－41.8 kJ·mol－1，下列能说明反应达到平衡状态的是( )
A．体系压强保持不变
B．混合气体颜色保持不变
C．SO3和NO的体积比保持不变
D．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
解析：选B 由于该反应为反应前后气体体积相等的反应，体系的压强始终保持不变，故压强不变反应不一定达到平衡，A错误；SO3与NO的体积比始终保持1∶1，C错误；消耗SO3和生成NO2为反应的同一方向，D错误。
3．一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生可逆反应2NO2??2NO＋O2，该反应达到平衡状态的标志是( )
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之比为2∶2∶1
④混合气体的压强不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．①④⑤⑥ B．①②③⑤
C．②③④⑥ D．以上全部
解析：选A 判断一个化学反应是否达到化学平衡状态，关键在于判断该反应的正、逆反应速率是否相等及各组分的浓度是否不再变化。①单位时间内生成n mol O2同时生成2n mol NO2，即生成NO2的速率与消耗NO2的速率相等，v(正)＝v(逆)，正确；②单位时间内生成n mol O2同时必生成2n mol NO(无论反应达到平衡与否)，因为②表示同一方向的反应速率，不正确；③只要发生反应，或者说不论反应是否达到平衡状态，NO2、NO、O2的反应速率之比都为2∶2∶1，不正确；④温度、体积一定，混合气体的压强不再改变，说明气体的总物质的量不变，表明反应已达到平衡状态；⑤颜色的深浅取决于有色物质NO2的浓度，混合气体的颜色不变，说明NO2的浓度不再改变，对固定容积的密闭容器来说，NO2的物质的量不再改变，能说明反应已达到平衡状态，正确；⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明气体的总物质的量(n)不变，表明反应已达到平衡状态，正确。
[方法技巧]
判断可逆反应达到平衡状态的方法
1.从化学反应速率的角度判断(即v正＝v逆≠0)
有两层含义：对于同一物质，该物质的生成速率等于其消耗速率；对于不同的物质，速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。
2.利用“变量”与“不变量”判断
(1)确定反应中的“变量”，即随反应的进行而变化的量，当变量不再变化时，表明反应已达平衡状态。而当“不变量”不变时，不能判断反应是否处于平衡状态。
(2)常见的变量有：气体的颜色；对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；对于反应体系中全部为气体，且气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。应当注意，在利用、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应特点和容器的体积变化问题。
[三级训练·节节过关]
1．反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式为( )
A．K＝ B．K＝
C．K＝ D．K＝
解析：选C 平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，固体和纯液体不出现在平衡常数表达式中。
2．X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X＋2Y??2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，则Y的转化率为( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
解析：选B 设参加反应的X为n mol，则
X ＋ 2Y ?? 2Z
起始物质的量/mol a b 0
平衡物质的量/mol a－n b－2n 2n
据题意：(a－n)＋(b－2n)＝2n
解得n＝。故Y的转化率为×100%。
3．298 K时，各反应的平衡常数如下：
① N2(g)＋O2(g)??2NO(g) K＝1×10－30；
②2H2(g)＋O2(g)??2H2O(g) K＝2×1081；
③2CO2(g)??2CO(g)＋O2(g) K＝4×10－92，
则常温下，NO、H2O、CO2这三种化合物分解放氧的倾向最大的是( )
A．NO B．H2O
C．CO2 D．无法判断
解析：选A 要判断NO、H2O、CO2这三种化合物分解放氧的倾向，则必须求出各个分解放氧反应的平衡常数，然后比较大小。由计算可知：
(1)2NO(g)??N2(g)＋O2(g) K＝1×1030，
(2)2H2O(g)??2H2(g)＋O2(g) K＝5×10－82，
(3)2CO2(g)??2CO(g)＋O2(g) K＝4×10－92。
平衡常数越大，表示反应进行得越彻底，因此反应(1)即NO分解放氧的倾向最大。
4.二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。某温度下，将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中。SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题：
(1)反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于________。
(2)平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)________K(B)(填“>”“<”或“＝”)。
解析：(1) 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
起始浓度
(mol·L－1) 0
转化浓度
(mol·L－1) ×0.8 ×0.8 0.16
平衡浓度
(mol·L－1) 0.04 0.02 0.16
K＝
＝800 mol－1·L。
(2)平衡状态由A变到B时，条件的改变是增大压强，温度没有变化，所以平衡常数不变，K(A)＝K(B)。
答案：(1)800 mol－1·L (2)＝
1．已知某温度时，反应X2(g)＋Y2(g)??2XY(g)的平衡常数K＝20，由此推测在该温度时，反应2XY(g)??X2(g)＋Y2(g)的平衡常数为( )
A．20 B．0.05
C．50 D．无法确定
解析：选B 可逆反应的化学平衡常数互为倒数。
2．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是
①H2＋F2??2HF K＝1047
②H2＋Cl2??2HCl K＝1017
③H2＋Br2??2HBr K＝109
④H2＋I2??2HI K＝1
比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )
A．①②③④ B．④②③①
C．①④③② D．无法确定
解析：选A 化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A正确。
3．在一定温度下，反应H2(g)＋X2(g)??HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )
A．5% B．17%
C．25% D．33%
解析：选B 考查“始、变、平”模式和平衡常数。
H2(g)＋X2(g)===HX(g)
始 0 0 1 mol·L－1
变 x x 2x
平 x x 1－2x
＝10
解之得x＝，得出HX的分解率为：＝≈17%。
4．在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)＋2B(g)??2C(g) ΔH<0，不能作为该反应达到化学平衡的标志的是( )
①v正(B)＝v逆(C) ②n(B)∶n(C)＝1∶1 ③容器内压强不再改变 ④容器内气体的密度不再改变 ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．②④⑤ B．②③
C．①③④ D．①②③④⑤
解析：选B ①当某反应物的正反应速率与某生成物的逆反应速率之比等于系数之比时，可推出v(正)＝v(逆)，即反应达到平衡状态；②当反应物与生成物的物质的量之比等于系数之比时，无法确定v(正)与v(逆)的关系，也无法判断是否达到平衡状态；③该反应ΔV＝0，不管是否达到平衡状态，压强均不变；④、⑤由于A为固体，当平衡发生移动时，恒容条件下气体的质量发生改变，气体的密度及平均相对分子质量都发生相应的改变，当气体的密度及平均相对分子质量不再改变时说明反应达到平衡。
5．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)＋HI(g)；②2HI(g)??H2(g)＋I2(g)。达到平衡时，[H2]＝0.5 mol·L－1，[HI]＝4 mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为( )
A．9 B．16
C．20 D．25
解析：选C 由H2和HI的平衡浓度可推算出①反应生成的HI和NH3的浓度都为0.5 mol·L－1×2＋4 mol·L－1＝5 mol·L－1，由于NH3没有转化，其平衡浓度仍为5 mol·L－1，而HI的平衡浓度由题意可知为4 mol·L－1，则①的平衡常数K1＝[NH3]·[HI]＝5×4＝20。
6．在1 000 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，此反应( )
A．已达平衡状态
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
解析：选C Q＝＝1，Q>K，反应未达平衡状态，向逆反应方向进行。
7．某温度下，向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3，当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)的平衡常数为( )
A．3.2×103 B．1.6×103
C．8.0×102 D．4.0×102
解析：选A 2SO2(g)＋O2(g) ?? 2SO3(g)
c(始)/mol·L－1 0 0 0.05
c(变)/mol·L－1 0.01 0.005 0.01
c(平)/mol·L－1 0.01 0.005 0.04
K＝＝3.2×103。
8．在25 ℃时，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：
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．反应达平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为：X＋3Y??2Z，其平衡常数为1 600
C．改变压强可以改变此反应的平衡常数
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
解析：选C X、Y、Z三物质的变化的浓度之比为：(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)＝1∶3∶2，故化学反应方程式为X＋3Y??2Z，
K＝＝＝1 600。
平衡常数K与温度有关，与压强无关，故C项错误。
9．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，在某温度时，K＝0.4(mol·L－1)－2。
(1)若出现下列状态，反应将向哪个方向进行以达到平衡状态(在横线上填“向左进行”“向右进行”或“已经达平衡状态”)。
①c(N2)＝c(H2)＝1 mol·L－1，c(NH3)＝0.5 mol·L－1，________可以达到平衡。
②c(N2)＝0.3 mol·L－1，c(H2)＝0.1 mol·L－1，c(NH3)＝0.03 mol·L－1，________可以达到平衡。
(2)若该反应升高温度再达到平衡时，K为0.2(mol·L－1)－2，则正反应为________反应。
解析：(1)①Q＝＝＝0.25(mol·L－1)－2
同理②Q＝＝3(mol·L－1)－2>K，故反应向左进行，可以达到平衡。
(2)升高温度再达到化学平衡时，K＝0.2(mol·L－1)－2<0.4(mol·L－1)－2，据K＝知，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应。
答案：(1)①向右进行 ②向左进行
(2)放热
10．在某温度下，将H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得[H2]＝0.008 0 mol·L－1。
(1)求该反应的平衡常数K。
(2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 mol，试求达到化学平衡状态时各物质的物质的量浓度及H2的转化率。
解析：(1)根据题意知：
H2(g) ＋ I2(g)??2HI(g)
起始浓度/(mol·L－1) 0.010 0.010 0
转化浓度/(mol·L－1) 0.002 0 0.002 0 0.004 0
平衡浓度/(mol·L－1) 0.008 0 0.008 0 0.004 0
K＝＝＝0.25。
(2)设转化的H2的物质的量浓度为x。依据题意知：
H2(g) ＋ I2(g) ?? 2HI(g)
起始浓度/(mol·L－1) 0.020 0.020 0
转化浓度/(mol·L－1) x x 2x
平衡浓度/(mol·L－1) 0.020－x 0.020－x 2x
由于温度不变，K不变，则有：
K＝＝＝0.25
解得x＝0.004 0 mol·L－1
平衡时[H2]＝[I2]＝0.016 mol·L－1，
[HI]＝0.008 0 mol·L－1。
α(H2)＝×100%＝20%。
答案：(1)该反应的平衡常数K为0.25
(2)达到平衡状态时，[H2]＝[I2]＝0.016 mol·L－1，[HI]＝0.008 0 mol·L－1，α(H2)＝20%
1．某温度下，2A(g)＋B(g)??3C(g)的平衡常数K＝1.0，下列说法正确的是( )
A．K随温度的改变而改变，K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大
B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大
C．对于某一可逆反应，在任何条件下K均为一定值
D．K越大，化学反应的速率越大
解析：选A 平衡常数K与温度有关，且平衡常数越大，说明反应进行的程度越大，故A正确；K值越大，反应进行的程度越大，转化率越大，B项错误；K值与温度有关，C项错误；K值大小与反应速率大小无关，D项错误。
2．在5 L的密闭容器中充入2 mol气体A和1 mol气体B，一定条件下发生反应2A(g)＋B(g)??2C(g)。达到平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的，则A的转化率为( )
A．67% B．50%
C．25% D．5%
解析：选B 同温同体积时，气体的物质的量之比等于压强之比，故反应后混合气体的物质的量为(2＋1)mol×＝2.5 mol，再由“三段式”法可求得反应中A的消耗量为1 mol，所以A的转化率为×100%＝50%。
3．已知可逆反应2NO2(g)??N2O4(g)，可以说明该反应已经达到平衡状态的是( )
①v(正)＝v(逆)≠0 ②NO2全部转变成N2O4 ③c(NO2)＝c(N2O4) ④N2O4不再分解 ⑤NO2的百分含量不再改变 ⑥体系的颜色不再发生变化
A．①④⑥ B．①⑤⑥
C．①③⑥ D．④⑤⑥
解析：选B 化学平衡状态的本质特征是正、逆反应速率相等，但不为零，直接标志是各组分百分含量保持不变，据此可知①⑤均正确。由于该反应是可逆反应，NO2不可能全部转化为N2O4，因此②不可能。③中c(NO2)＝c(N2O4)是一种特殊情况，并不能说明反应达到平衡状态。可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应都在进行，因此④不能说明反应达到平衡状态。反应体系中NO2为红棕色而N2O4为无色，体系的颜色不变就是NO2的浓度不变，说明反应达到平衡状态，故⑥正确。
4．将6 mol A和5 mol B混合于4 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)??nC(g)＋2D(g)，5 s后反应达到平衡状态，生成2 mol D和2 mol C，则下列结论中不正确的是( )
A．该温度下反应的化学平衡常数为
B．n值等于2
C．平衡时B的浓度为1 mol·L－1
D．平衡时B的转化率为50%
解析：选D 利用“三段式”法进行计算时，只有转化量与化学方程式中物质的系数成正比，起始量和平衡量与化学方程式中各物质的系数无关。生成C、D的物质的量相等，C、D的系数也相等，n＝2，设转化的B的物质的量为x，则有
3A(g) ＋ B(g) ?? 2C(g) ＋ 2D(g)
初始/mol 6 5 0 0
转化/mol 3x x 2x 2x
平衡/mol 6－3x 5－x 2x 2x
根据题意得2x＝2 mol，x＝1 mol
平衡时B的浓度[B]＝＝1 mol·L－1，转化率α(B)＝×100%＝20%。
K＝＝。
5．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0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1。当反应达平衡时，可能存在的数据是( )
A．SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1
B．SO3为0.25 mol·L－1
C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1
D．SO3为0.4 mol·L－1
解析：选B A项数据表明，题中0.2 mol·L－1的SO3完全转化为SO2和O2，即平衡时，[SO3]＝0，这是不可能的；B项表明在题给浓度的基础上又有0.05 mol·L－1SO2和0.025 mol·L－1O2化合生成0.05 mol·L－1SO3，这是可能的；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol·L－1，这也是不可能的；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时[SO2]＝0，[O2]＝0，这也是不可能的。
6．在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于( )
A．5% B．10%
C．15% D．20%
解析：选C N2＋3H2??2NH3
起始量(mol) 2 8 0
转化量(mol) 2
平衡量(mol) 6
氨气的体积分数为 mol÷(＋6＋)mol＝≈15%。
7．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同温度下该反应的平衡常数如表所示
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述错误的是( )
A．该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)
B．该反应的正反应是放热反应
C．如果在一定容积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后，温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol，则该反应达到平衡状态
D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：＝，判断此时的温度是
1 000 ℃
解析：选C 平衡常数表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；该反应的平衡常数随着温度的升高而减小，故正反应是放热反应，B项正确；由n(CO2)＝0.4 mol可推知，该状态下，n(H2)＝0.4 mol、n(H2O)＝0.6 mol、n(CO)＝0.6 mol，K＝≠1.00，由此可知，该反应没有达到化学平衡状态，C项错误；将所给关系式进行变化，可知该条件下平衡常数为0.60，D项正确。
8．加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5(g)??N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)??N2O(g)＋O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则t ℃时反应①的平衡常数为( )
A．10.7 B．8.5
C．9.6 D．10.2
解析：选B 设①中N2O5转化了x mol，②中N2O3转化了y mol。
①N2O5(g)??N2O3(g)＋O2(g)
始 8 mol 0 0
转 x x x
②N2O3(g)??N2O(g)＋O2(g)
转 y y y
则：解得
故[N2O5]＝＝0.9 mol·L－1
[N2O3]＝＝1.7 mol·L－1
[O2]＝＝4.5 mol·L－1
所以K1＝＝
＝8.5 mol·L－1。
9．黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L 的密闭容器中，反应2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040 mol·L－1。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。
(2)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2
(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料，反应的化学方程式为____________________________________________。
解析：(2)根据反应方程式知：①中体系压强不变，说明反应已达平衡状态；②中容器的体积不变，混合气体的质量不变，则反应过程中密度始终不变，密度不变不能说明反应已达平衡状态；③中混合气体的总质量不变，但反应过程中混合气体的总物质的量改变，若平均相对分子质量不变，说明反应已达平衡状态；④中三者的物质的量之比等于化学计量数之比，不能说明反应已达平衡状态。
答案：(1) 2SO2(g) ＋ O2(g) ?? 2SO3(g)
始/mol·L－1 0.050 0.030 0
变/mol·L－1 0.04 0.02 0.04
平/mol·L－1 0.01 0.01 0.04
K＝＝1.6×103
SO2的平衡转化率＝0.04 mol·L－1÷0.05 mol·L－1×100%＝80%
(2)①③
(3)SO2＋H2O＋Na2SO3===2NaHSO3
10．已知可逆反应：M(g)＋N(g)??P(g)＋Q(g) ΔH>0，请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为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________。
解析：(1)M的转化率为60%，则参加反应的M为0.6 mol·L－1，同时消耗N 0.6 mol·
L－1，因此N的转化率为×100%＝25%。
(2)根据化学方程式： M(g)＋N(g)??P(g)＋Q(g)
起始浓度/mol·L－1 1 2.4 0 0
转化浓度/mol·L－1 0.6 0.6 0.6 0.6
平衡浓度/mol·L－1 0.4 1.8 0.6 0.6
则K＝＝＝。
由于温度不变，K不变。根据化学方程式
M(g)＋N(g)??P(g)＋Q(g)
起始浓度/mol·L－1 4 a 0 0
平衡浓度/mol·L－1 4－2 a－2 2 2
则有K＝＝＝
解之得：a＝6。
(3)设反应达到平衡后M的转化率为x，因此有：
K＝＝ 解之得x＝41%。
答案：(1)25% (2)6 (3)41%
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第2课时 反应条件对化学平衡的影响
[课标要求]
1．知道平衡移动的含义。
2．了解温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能够判断平衡移动的方向。
3．结合外界条件对化学平衡的影响，会解决化学平衡图像问题。
4．通过“温度、浓度对化学平衡的影响”的实验探究，提高设计实验的能力，以及分析实验现象并获取有价值信息的能力。
1．当v(正)＝v(逆)≠0化学达平衡状态，外界条件改变，v(正)≠v
(逆)时，平衡发生移动。当v′(正)>v′(逆)，平衡正移，v′(正)
2．增加固体或纯液体物质的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。
3．改变影响平衡的一个条件(浓度、温度、压强)，平衡将向减弱这种
改变的方向移动。
4．温度改变，化学平衡一定移动，而改变压强平衡不一定移动。
以2NO2(g)??N2O4(g) ΔH＝－57.2 kJ·mol－1反应为例探究温度对平衡的影响，填写以下实验记录
反应
原理
2NO2(g)??N2O4(g) ΔH＝－57.2 kJ·mol－1
红棕色 无色
操作
现象
红棕色加深
红棕色明显变浅
解释
升高温度，红棕色加深，说明NO2浓度增大，化学平衡向逆反应(吸热)方向移动。
降低温度，红棕色变浅，说明NO2浓度减小，化学平衡向正反应(放热)方向移动
结论
在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热的方向移动，降低温度，平衡向放热的方向移动
[特别提醒] 外界条件的改变，若使Q＜K或v(正)＞v(逆)，平衡向正反应方向移动；若使Q＞K或v(正)＜v(逆)平衡向逆反应方向移动；若使Q＝K或v(正)＝v(逆)，平衡不移动。
1．温度对平衡常数K有什么影响？
提示：升高温度，K变大，正反应吸热，K变小，正反应放热；降低温度，K变大，正反应放热，K变小，正反应吸热。
2．温度与K、热效应、平衡移动有何关系？
提示：温度变化导致K变化，平衡发生移动，移动方向是吸热方向或放热方向，即温度使化学平衡发生移动是通过改变平衡常数来实现的。
1．在其他条件不变的情况下，改变温度对化学平衡的影响如下表所示。
化学平衡
mA＋nB??pC＋qD
热效应
正反应放热
正反应放热
正反应吸热
正反应吸热
温度
改变
升高温度
降低温度
升高温度
降低温度
K值
变化
减小
增大
增大
减小
Q与K
关系
Q>K
QQQ>K
移动
方向
逆向移动
正向移动
正向移动
逆向移动
速率
变化
v(正)、v(逆)
均增大，且
v′(逆)>
v′(正)
v(逆)、v(正)
均减小，且
v′(正)>
v′(逆)
v(正)、v(逆)
均增大，且
v′(正)>
v′(逆)
v(逆)，v(正)
均减小，且
v′(逆)>
v′(正)
图像
2.温度对化学平衡的影响是通过改变化学平衡常数实现的，温度改变，K改变，所以化学平衡一定移动。
1．在一密闭烧瓶中，在25 ℃时存在着平衡：2NO2??N2O4(正反应放热)。把烧瓶置于100 ℃的水中，则下列几项性质中不会改变的是( )
①颜色 ②平均相对分子质量 ③质量 ④压强
⑤密度
A．①和③ B．②和④
C．④和⑤ D．③和⑤
解析：选D 升高温度，化学平衡向着吸热方向移动，对于化学平衡2NO2??N2O4，平衡向逆反应方向移动；①二氧化氮的浓度增大，颜色加深；②混合气体总的物质的量增大，其质量不变，根据M＝m/n可知，混合气体的平均相对分子质量减小；③反应混合物都是气体，根据质量守恒定律，混合气体总的质量不变；④升高温度，化学平衡向左移动，混合气体总的物质的量增大，容器内压强增大；⑤反应混合物都是气体，混合气体总的质量不变，容器的容积不变，混合气体的密度不变。
2．在某温度下，反应ClF(g)＋F2(g)??ClF3(g) ΔH＝268 kJ·mol－1，在密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是( )
A．升高温度，K不变，平衡向正反应方向移动
B．升高温度，平衡常数变小
C．升高温度，平衡向正反应方向移动，F2的转化率提高
D．降低温度，ClF3的产率提高
解析：选C 题给反应为吸热反应，升高温度，K增大，平衡向右移动，F2的转化率提高，降低温度，平衡向左移动，ClF3的产率降低。
以FeCl3(aq)与KSCN(aq)反应为例探究浓度对化学平衡的影响，填写以下实验记录。
实验步骤
将0.01 mol·L－1 FeCl3溶液与0.03 mol·L－1 KSCN溶液等体积混合，平衡后观察溶液的颜色，将上述溶液分置于两支试管中，向一支试管中加入少量1 mol·L－1 KSCN溶液，向另一支试管中加入少量1 mol·L－1 FeCl3溶液。
FeCl3溶液与KSCN溶液反应混合液
现象
两支试管分别加入KSCN溶液、FeCl3溶液后，颜色都加深。
解释
FeCl3与KSCN溶液混合后溶液呈红色，是因为其中存在平衡：
Fe3＋＋nSCN－??c(Fe(SCN)n]3－n(n＝1～6)。
分别增大c(Fe3＋)、c(SCN－)，颜色都加深，说明平衡都正向移动。
结论
在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡逆向移动。
[特别提醒] 工业生产上常采用增大廉价反应物的浓度，来提高贵重物质转化率的措施，从而降低生产成本。
1．密闭容器中进行合成氨的反应，当一定温度下，反应达平衡后，增大N2的浓度，平衡怎样移动？N2、H2的转化率如何变化？
提示：平衡向正反应方向移动；H2的转化率增大，N2的转化率降低。
2．对于可逆反应：C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)，增加固体C的用量，化学平衡是否发生移动？
提示：增加固体或纯液体的量，由于其浓度不变，所以化学平衡不发生移动。
3．浓度改变，K是否发生变化？浓度变化怎样使化学平衡发生移动？
提示：浓度改变，K值不变，浓度的变化导致Q变，引起Q≠K，使平衡发生移动。
1．在其他条件不变的情况下，改变浓度对化学平衡的影响如下表所示。
化学
平衡
mA＋nB??pC＋qD(A、B、C、D为非固体)
体系浓
度改变
增大反应物浓度
增大生成物浓度
减小反应物浓度
减小生成物浓度
Q值
变化
减小
增大
增大
减小
Q与K
关系
QQ>K
Q>K
Q平衡移
动方向
正向移动
逆向移动
逆向移动
正向移动
速率
变化
v(正)先增大，v(逆)后增大，且v′(正)>v′(逆)
v(逆)先增大，v(正)后增大，且v′(逆)>v′(正)
v(正)先减小，v(逆)后减小，且v′(逆)>v′(正)
v(逆)先减小，v(正)后减小，且v′(正)>
v′(逆)
图像
2．浓度的改变导致浓度商的改变，但K不变，使Q≠K，从而导致平衡移动。但浓度的改变并不都使化学平衡发生移动。
3．(1)固体物质和纯液体物质其量改变时，不影响平衡；(2)增大一种反应物的浓度，达到新的平衡时，该反应物的转化率降低，而其他反应物的转化率增大。在工业生产中，适当增加廉价反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，提高高价原料的转化率，以降低生产成本。
1．向盛有5 mL 0.005 mol·L－1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.01 mol·L－1 KSCN溶液，充分混匀，溶液颜色深浅不再变化后建立化学平衡FeCl3＋3KSCN??Fe(SCN)3＋3KCl。下列叙述中，不正确的是( )
A．加水至溶液的体积加倍，溶液血红色变浅，但化学平衡不移动
B．再滴加少量0.1 mol·L－1 KSCN溶液，溶液血红色变深，化学平衡右移
C．再滴加少量0.1 mol·L－1 NaOH溶液，会有红褐色沉淀产生，上部溶液血红色变浅，化学平衡左移
D．再滴加少量0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，溶液血红色变深，化学平衡右移
解析：选A 在溶液中反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－??Fe(SCN)3，加水稀释，Q变大，K不变，即Q＞K，平衡向左移动；加入SCN－或Fe3＋，Q变小，使Q＜K，平衡向右移动，血红色变深；加入NaOH溶液，OH－与Fe3＋反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀，使c(Fe3＋)减小，Q变大，使Q＞K，平衡向左移动。
2．在水溶液中橙红色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系：Cr2O＋H2O??2CrO＋2H＋，把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈________色，因为________________________________________________________________________。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀H2SO4，则溶液呈________色，因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡________(填“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将________________________________。
解析：加碱中和溶液中的H＋，平衡右移，溶液中的c(CrO)增大；加酸使平衡左移，溶液中的c(Cr2O)增大；加Ba(NO3)2溶液发生的反应为Ba2＋＋CrO===BaCrO4(黄色)↓，平衡向右移动，溶液颜色将由橙色逐渐变浅，直至无色。
答案：(1)黄 OH－与H＋结合生成水，使平衡向右移动，CrO浓度增大，溶液由橙色变为黄色
(2)橙 c(H＋)增大，平衡向左移动，Cr2O浓度增大，溶液又由黄色变为橙色
(3)向右移动 逐渐变浅，直至无色
以 ??反应为例探究压强对平衡的影响，填写以下实验记录。
反应原理
2NO2(g)??N2O4(g)
(红棕色) (无色)
实验步骤
实验现象
①将活塞迅速向里推时，混合气体的颜色先变深又逐渐变浅；②将活塞迅速向外拉时，混合气体的颜色先变浅又逐渐变深
解释
压缩体积，气体的压强增大，浓度也增大，颜色变深，但平衡向生成N2O4的方向即气体分子数减小的方向移动，颜色又逐渐变浅；增大体积，气体的压强减小，浓度也减小，颜色变浅，但平衡向生成NO2的方向移动，颜色又逐渐变深
结论
对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向气体体积增大的方向移动
[特别提醒]
一定条件下，反应2NO2(g)??N2O4达平衡后，若缩小体积，气体颜色先变深后又变浅，但比原平衡时颜色深。若增大体积，气体先变浅又变深，但比原平衡时浅。
450 ℃时，在一密闭容器中，可逆反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，在不同压强条件下，测得平衡时混合气体中NH3的体积分数如表所示：
压强/MPa
1
5
10
30
60
100
NH3%
2.0
9.2
16.4
35.5
53.6
69.4
[问题思考]
1．从表格中的数据判断减小压强，氨气的体积分数如何变化？从而说明平衡怎样移动？
提示：减小压强，氨的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动。
2．对于反应H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，增大压强，平衡是否发生变化？为什么？
提示：平衡不发生移动；原因是该反应前后气体物质的量不变，增大压强，正、逆反应速率改变的程度相同。
3．压强变化，K值是否变化？压强变化怎样使化学平衡发生移动？
提示：压强变化，K值不变，压强变化导致Q≠K，引起平衡发生移动，即压强变化是由气体物质的浓度变化引起化学平衡的移动，若压强的改变对气体物质的浓度没有影响，则
平衡不移动。
1．在其他条件不变的情况下，改变压强对化学平衡的影响如表所示。
化学平衡
mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)
气态物质
系数改变
量Δνg
Δνg<0
Δνg>0
Δνg>0
Δνg<0
Δνg＝0
压强改变
加压
加压
减压
减压
加压或减压
Q值变化
减小
增大
减小
增大
不变
Q与K
关系
QQ>K
QQ>K
Q＝K
移动方向
正向移动
逆向移动
正向移动
逆向移动
不移动
速率
变化
v(正)、v(逆)均增大，且v′(正)>v′(逆)
v(正)、v(逆)均增大，且v′(正)v(正)、v(逆)均减小，且v′(正)>v′(逆)
v(正)、v(逆)均减小，且v′(正)v(正)、v(逆)同等程度增大或减小
图像
2.压强改变导致浓度改变，浓度的改变导致浓度商Q的改变，使Q≠K，从而导致平衡移动。
3．压强改变只对有气体参加反应的平衡有影响，对固体和纯液体无影响。
4．恒温恒容时，充入非反应气体，虽然容器中总压强增大，但各反应物和产物浓度不变，则平衡不移动；恒温恒压时充入非反应气体，容器体积增大，即压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动。
1．压强变化不会使下列化学平衡发生移动的是( )
A．H2(g)＋Br2(g)??2HBr(g)
B．3H2(g)＋N2(g)??2NH3(g)
C．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)
D．C(s)＋CO2(g)??2CO(g)
解析：选A 压强改变对化学平衡的影响关键是看压强改变是否引起Q的改变。A项是反应前后气态物质系数不变的反应，压强改变，各物质的浓度相应改变，但Q不变，平衡不移动。
2．反应NH4HS(s)??NH3(g)＋H2S(g)在某一温度下达到平衡状态，下列各种情况中，不会使化学平衡发生移动的是( )
①减少部分NH4HS固体
②容器容积不变，充入少量氨气
③容积、温度一定，充入氦气
④温度、压强、容积一定，充入SO2气体
A．①② B．②③
C．①③ D．②④
解析：选C ①由于改变固体的量不能使化学平衡发生移动；②充入少量氨气，即增大NH3的浓度，平衡向逆反应方向移动；③容积、温度一定，充入氦气，体系的总压强增大，但NH3和H2S的浓度并未改变，所以平衡不移动；④温度、压强、容积一定，充入SO2气体，由于发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，H2S的浓度减小，所以平衡将向生成H2S的方向移动，即向正反应方向移动。
1．催化剂与化学平衡
(1)催化剂对化学平衡的影响
①催化剂能同等程度的改变正、逆反应的化学反应速率，所以加入催化剂只能改变化学反应速率，化学平衡不移动。
②催化剂既不影响K值大小，也不能使Q变化，始终保持Q＝K，故平衡不移动。
(2)图像(v-t图)
2．勒·夏特列原理(又称为平衡移动原理)
(1)内容：浓度、压强和温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理，也叫勒·夏特列原理。即如果仅改变平衡体系的条件(如温度、浓度、压强等)，平衡将向减弱这个改变的方向移动。
(2)平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。
(3)适用条件
①只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。
②平衡移动原理不仅适用于化学平衡，也适用于其他平衡体系，如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等。
(4)应用技巧
①浓度：增大反应物浓度时，平衡将向反应物浓度减小的方向移动。
②压强：增大压强时，平衡将向气体体积缩小的方向移动。
③温度：升高温度时，平衡将向吸热的方向移动。如将体系的温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热方向移动，体系的温度降低，达到新的平衡状态时，体系的温度t介于二者之间，即50 ℃1．下列因素不可能影响化学平衡移动的是( )
A．温度 B．催化剂
C．反应物的浓度 D．压强
解析：选B 催化剂只能改变化学反应速率，不会使化学平衡发生移动。
2．下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )
A．用排饱和食盐水法收集Cl2
B．加压有利于合成氨反应
C．冰镇的啤酒打开后泛起泡沫
D．对2HI(g)??H2(g)＋I2(g)平衡体系增加压强使颜色变深
解析：选D 平衡移动原理适合解释平衡的移动，A项氯气与水反应生成盐酸和次氯酸是一个可逆反应，在饱和食盐水中其平衡左移，减小了氯气的溶解从而除去氯化氢气体；B项加压使得合成氨反应平衡右移；C项减小压强使气体的溶解度减小，使得溶解的二氧化碳逸出；D项平衡没有发生移动，只是I2(g)的浓度增大，颜色加深。
3．下列事实中不能用勒·夏特列原理解释的是( )
A．光照新制的氯水时，溶液的酸性逐渐增强
B．向含有[Fe(SCN)]2＋的红色溶液中加铁粉，振荡，溶液颜色变浅或退去
C．加入催化剂有利于氨的氧化反应
D．用排饱和食盐水法除去Cl2中的HCl
解析：选C A项，氯水中存在平衡：Cl2＋H2O??HCl＋HClO，光照使HClO分解，HClO浓度降低，平衡正向移动，生成更多的HCl，溶液的酸性逐渐增强，A项可用勒·夏特列原理解释；B项，在该溶液中存在平衡：Fe3＋＋SCN－??[Fe(SCN)]2＋，向溶液中加入铁粉，Fe3＋会和Fe发生反应，生成Fe2＋，导致Fe3＋浓度降低，平衡向能够减弱这种改变的方向移动，即向逆反应方向移动，使[Fe(SCN)]2＋(红色)的浓度降低，所以溶液颜色变浅或退去，所以B项可以用勒·夏特列原理解释；C项，催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，C项不能用勒·夏特列原理解释；D项，Cl2溶于水后存在平衡：Cl2＋H2O??HCl＋HClO，饱和食盐水中Cl－浓度较大，减小了Cl2的溶解度，所以D项可以用勒·夏特列原理解释。
[三级训练·节节过关]
1．下列说法不正确的是( )
A．反应混合物各组分百分含量发生改变，化学平衡一定发生了移动
B．外界条件的改变引起浓度商或化学平衡常数改变，则平衡一定发生移动
C．平衡移动，反应物的浓度一定减小
D．外界条件发生变化，化学平衡不一定移动
解析：选C 外界条件的改变使正、逆反应速率不相等或Q≠K时才能使化学平衡发生移动，化学平衡移动时反应物的浓度有可能增大。
2．已知：C(s)＋CO2(g)??2CO(g) ΔH>0。该反应达到平衡后，下列条件有利于反应正向进行的是( )
A．升高温度和减小压强 B．降低温度和减小压强
C．降低温度和增大压强 D．升高温度和增大压强
解析：选A C和CO2反应生成CO，气态物质系数增大，ΔH>0，反应吸热。所以减小压强、升高温度有利于反应向正方向进行。
3．在密闭容器中，反应2X(g)＋Y2(g)??2XY(g) ΔH<0达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是( )
A．图Ⅰ中，甲、乙的平衡常数分别为K1、K2，则K1B．图Ⅱ中，平衡状态甲与乙相比，平衡状态甲的反应物转化率低
C．图Ⅱ中，t时刻增大了压强
D．图Ⅲ表示反应分别在甲、乙条件下达到平衡，说明乙温度高于甲
解析：选D 若升高温度，则平衡向逆反应方向移动，平衡常数应减小，故图Ⅰ中t时刻改变的条件不可能是升高温度，可能是增大压强，由于温度不变，平衡常数不变，故A项错误；图Ⅱ表示加入催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，故反应物的转化率不变，B项错误；增大压强，平衡向正反应方向移动，图Ⅱ中反应速率增大，平衡不发生移动，故改变的条件肯定不是增大压强，故C项错误；乙先达到平衡，说明乙的反应速率快，故乙温度高于甲，D项正确。
4.反应X(g)＋Y(g)??2Z(g) ΔH<0，在t1时达到平衡，t2时由于体系条件的改变，平衡受到破坏，到t3时再次达到平衡。如图所示为物质的浓度与时间的关系，则t2时刻使化学平衡发生移动的原因是( )
A．增大X或Y的浓度 B．升高温度
C．增大压强 D．降低温度
解析：选B 此反应的特点是：反应前后气态物质系数相等。从图中还知t2到t3一段时间内Z的浓度下降了，X、Y的浓度增大了，说明平衡逆向移动。又因为加压此平衡不会移动，升温平衡逆向移动，降温平衡正向移动，增加X或Y的浓度，平衡均会向正向移动，故t2时刻改变的条件为升高温度。
5．在一定条件下，xA＋yB??zC的可逆反应达到平衡。
(1)已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z的关系是________。
(2)已知C是气体，且x＋y＝z，在加压时，如果平衡发生移动，则平衡必须向________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
(3)已知B、C是气体，现增加A物质的量(其他条件不变)，平衡不移动，则A是___态。
(4)加热后C的质量分数减小，则正反应是________热反应。
解析：(1)减压后平衡向气体体积增大的方向移动，即逆反应为气体体积增大的方向，则x＋y>z。
(2)加压时平衡向气体体积减小的方向移动，只有可能向逆反应方向移动，A、B至少有一种为固态或纯液态。
(3)固态或纯液态物质的物质的量改变不影响反应速率，也不影响平衡的移动。
(4)加热后C的质量分数减小，说明逆反应是吸热反应，正反应是放热反应。
答案：(1)x＋y>z (2)逆反应 (3)固态或纯液 (4)放
1．在一定温度下，反应FeCl3(aq)＋3KSCN(aq)??3KCl(aq)＋Fe(SCN)3(aq)已经达到平衡，对反应溶液作下列处理，其中能使平衡左移的是( )
A．加入少量氯化钾固体
B．加入少量氯化铁固体
C．减小Fe(SCN)3的浓度
D．增大Fe(SCN)3的浓度
解析：选D 该反应的本质是Fe3＋(aq)＋3SCN－(aq)??Fe(SCN)3(aq)，KCl没有参与反应，所以改变KCl的量不会影响平衡的移动，故A项错误；加入少量氯化铁固体或减小Fe(SCN)3的浓度，都会使平衡向右移动，故B、C项均错误；增大Fe(SCN)3的浓度，平衡向左移动，故D项正确。
2．在已处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表示平衡移动的是( )
A．反应混合物浓度 B．反应物的转化率
C．反应混合物的压强 D．正逆反应速率
解析：选B A项，对于反应前后气体物质的系数之和相等的反应，加压混合物浓度同等程度增大，平衡不移动，错误；B项，新旧平衡的区别是平衡时各组分的含量发生变化，即反应物的转化率发生变化，正确；C项，对于反应前后气体物质的系数之和相等的反应，加压混合物浓度增大，但平衡不移动，错误；D项，当外界条件改变时，若v(正)、v(逆)发生同等程度地变化，即v(正)和v(逆)仍保持相等时，化学平衡不发生移动，错误。
3．改变下列条件，能使平衡N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH<0向逆反应方向移动的是( )
A．升高温度 B．增大压强
C．增大H2的浓度 D．使用催化剂
解析：选A 该反应的正反应是放热反应，升高温度可以使平衡向逆反应方向移动；增大压强和增大H2的浓度可以使平衡向正反应方向移动；使用催化剂不能使平衡移动。
4．在注射器中充入NO2，平衡后在恒温下进行压缩，若体积减小，则( )
A．体系颜色比原来深 B．体系颜色比原来浅
C．体系颜色不变 D．注射器内压强不变
解析：选A 对于可逆反应2NO2(g，红棕色)??N2O4(g，无色)，增大压强，平衡右移，NO2的量减小，但NO2的浓度比原来大，故体系颜色变深。
5．反应X(g)＋Y(g)??2Z(g) ΔH<0，达到平衡状态时，下列说法正确的是( )
A．减小容器容积，平衡向右移动
B．加入催化剂，Z的产率增大
C．增大c(X)，X的转化率增大
D．降低温度，Y的转化率增大
解析：选D 因为该反应为化学方程式中气态物质系数不变的反应，故减小容器容积，化学平衡不发生移动，A项错误；加入催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，故化学平衡不会发生移动，B项错误；增大X的浓度，化学平衡向右移动，但X的转化率减小，C项错误；该反应的正反应放热，降低温度，化学平衡向右移动，Y的转化率增大，D项正确。
6．2015年全国各地不断出现雾霾天气，严重影响了人们的日常生活。减少汽车尾气的排放对治理雾霾有重大作用。汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)＋CO(g)??N2(g)＋CO2(g) ΔH＝－373.4 kJ·mol－1。在恒容密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是( )
解析：选C ΔH＝－373.4 kJ·mol－1，温度升高，平衡逆向移动，K减小，CO转化率降低，故A、B两项均错；K只与温度有关，C项正确；增大N2的物质的量平衡逆向移动，则NO转化率降低，所以D项错。
7.对于反应A(s)＋2B(g)??3C(g) ΔH>0，φ(C)跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是( )
A．Y表示温度，X表示压强，且Y3>Y2>Y1
B．Y表示压强，X表示温度，且Y3>Y2>Y1
C．X表示压强，Y表示温度，且Y1>Y2>Y3
D．X表示温度，Y表示压强，且Y1>Y2>Y3
解析：选A 当Y表示温度时，则Y1、Y2、Y3表示三条等温线，定住其中一条等温线(如：Y1)，则由于正反应是气态物质系数增大的反应，所以随着压强的增大平衡逆向移动，φ(C)逐渐减小，符合题目所给方程式。而X表示压强时，则垂直于X轴作一条辅助线即为等压线，由于反应吸热，所以随着温度的升高，平衡正向移动，φ(C)逐渐增大，所以Y3>Y2>Y1，A正确。对于B、C、D可以采用同样的方法分析，均错误。
8．在下列可逆反应中，增大压强或降低温度，均可使平衡向正反应方向移动的是( )
A．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)(ΔH<0)
B．4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g)(ΔH<0)
C．2NH3(g)??N2(g)＋3H2(g)(ΔH>0)
D．SO2(g)＋NO2(g)??SO3(g)＋NO(g)(ΔH<0)
解析：选A A项，增大压强，平衡向正反应方向移动；降低温度，平衡也向正反应方向移动。B项，增大压强，平衡向逆反应方向移动；降低温度，平衡向正反应方向移动。C项，增大压强，平衡向逆反应方向移动；降低温度，平衡向逆反应方向移动。D项，增大压强，平衡不移动；降低温度，平衡向正反应方向移动。
9．在密闭容器中进行如下反应CO2(g)＋C(s)??2CO(g) ΔH>0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：
(1)增加C的量，平衡________，[CO]________。
(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡________，[CO2]________。
(3)通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡________，[CO2]________。
(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡________，[CO]________。
解析：(1)C为固体，增加C，其浓度并不变，平衡不发生移动；(2)减小容器体积，相当于增大压强，向气态物质系数减小的方向移动；(3)通入的N2不参加反应，并且密闭容器体积和温度不变时，各物质的浓度并不变，平衡不发生移动；(4)其他条件相同，升高温度，平衡向吸热方向移动。
答案：(1)不移动 不变
(2)逆向移动 增大
(3)不移动 不变
(4)正向移动 增大
10.在一定条件下进行如下反应：aX(g)＋bY(g)??cZ(g)。如图是不同温度下反应达到平衡时，反应混合物中Z的体积分数和压强关系示意图。
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝________。随着温度的升高，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。当反应物起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明__________(填字母)。
A．X的转化率越高 B．反应进行得越完全
C．达到平衡时X的浓度越大 D．化学反应速率越快
(2)如右图所示，相同温度下，在甲、乙两容器中各投入1 mol X、2 mol Y和适量催化剂，甲、乙两容器的初始体积均为1 L。甲、乙容器达到平衡所用的时间：甲______乙(填“>”“<”或“＝”，下同)，平衡时X和Y的转化率：甲______乙。
解析：由图像知：增大压强，Z%增大，平衡右移，则a＋b>c，升高温度，Z%减小，平衡左移，正反应放热。
(1)K＝，升温K减小，K值越大，反应进行的越完全，X的转化率越高。
(2)根据图示可知甲为恒容反应容器，乙为恒压反应容器，随着反应的进行，气体物质的量减小，故乙相当于在甲的基础上加压，反应速率加快，达平衡所需时间缩短，平衡右移，反应物转化率增大。
答案：(1) 减小 AB (2)> <
1．在固定容积的密闭容器中，可逆反应2X(？)＋Y(g)??Z(s)已达到平衡，此时升高温度则气体的密度增大。下列叙述正确的是( )
A．正反应为放热反应，X可能是气态、液态或固态
B．正反应为放热反应，X一定为气态
C．若X为非气态，则正反应为吸热反应
D．若加入少量的Z，该平衡向左移动
解析：选A 固定容积的密闭容器中，升高温度气体的密度增大，说明气体质量增加，平衡向逆反应方向移动，所以正反应放热，平衡逆向移动，Y(g)的质量增加，所以不管X是气态、液态或固态，气体的密度都增大，故A正确。
2．有一处于平衡状态的可逆反应：X(s)＋3Y(g)??2Z(g)(正反应为放热反应)。为了使该平衡向生成Z的方向移动，可选择的条件是( )
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z
A．①③⑤ B．②③⑤
C．②③⑥ D．②④⑥
解析：选C 该反应的正反应为放热反应，降低温度可以使平衡向正反应方向移动，即向生成Z的方向移动，故可选择低温；由于该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以高压有利于平衡向正反应方向移动，故可选择高压；使用催化剂只能同等程度地改变正、逆反应速率，不能使平衡发生移动；分离出Z，可以减小Z的浓度，使平衡正向移动。
3．t ℃时，某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质，此温度下该反应的平衡常数表达式为K＝，有关该平衡体系的说法正确的是( )
A．升高温度，平衡常数K一定增大
B．增大压强W(g)的质量分数增加
C．该反应的化学反应方程式为X＋2Y??2Z＋2W
D．增大X(g)浓度，平衡向逆反应方向移动
解析：选D A项，升高温度，对于吸热反应，平衡常数K增大；对于放热反应，平衡常数K减小；B项，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，W(g)的质量分数减小；C项，根据K值表达式，得反应方程式：2Z＋2W??X＋2Y。
4．对于密闭容器中的可逆反应：mX(g)＋nY(s)??pZ(g) ΔH<0，达到化学平衡后，改变条件，下列表述不正确的是( )
A．增大压强，化学平衡不一定发生移动
B．通入氦气，化学平衡不一定发生移动
C．增加X或Y的物质的量，化学平衡一定发生移动
D．其他条件不变，升高温度，化学平衡一定发生移动
解析：选C A项，该反应方程式中气体物质的化学计量数m、p的数值不确定，增大压强，若m＝p，则平衡不会发生移动；若m≠p，则平衡会发生移动。B项，通入氦气，如果容器体积不变，则不会改变参加反应的各物质的浓度，即不会影响化学平衡，平衡不移动；如果容器体积可变，通入氦气，如果m、p不相等，则平衡会发生移动，如果m、p相等，则平衡不会发生移动。C项，增加X的物质的量，平衡会发生移动；增加固体物质Y的物质的量，平衡不会发生移动。D项，由于该反应的正反应为放热反应，故升高温度，平衡将向逆反应方向移动。
5．对于反应：Fe2O3(s)＋CO(g)??Fe(s)＋CO2(g) ΔH＜0，下列措施能提高CO的转化率的是( )
A．减少Fe的量 B．移出部分CO2
C．减少容器的容积 D．升高反应温度
解析：选B 该反应的平衡常数表达式为K＝，提高CO的转化率即使平衡向右移动，当Q＜K时，平衡右移。温度不变，K不变；减少Fe的量，减小容器的容积Q不变，平衡不移动；移出部分CO2，Q减小，平衡右移；该反应的正反应为放热反应，升高温度，K减小，Q不变，平衡左移，也可利用平衡移动原理进行判断。
6．在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：
a(g)＋b(g)??2c(g) ΔH1<0
x(g)＋3y(g)??2z(g) ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是( )
A．等压时，通入稀有气体，c的物质的量不变
B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高
C．等容时，通入稀有气体，各反应速率不变
D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大
解析：选A 等压时，通入稀有气体后，第二个反应平衡向逆反应方向移动，反应器内温度升高，第一个反应平衡向逆反应方向移动，c的物质的量减小，A错误；等压时，通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向(放热反应方向)移动，所以体系温度升高，B正确；选项C，由于容器体积不变，通入稀有气体不影响各种物质的浓度，所以各反应速率不变，正确；选项D，等容时，通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向移动，y的物质的量浓度增大，正确。
7．下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)＋B(g)??2C(g)(ΔH<0)的是( )
解析：选D 3A(g)＋B(g)??2C(g)(ΔH<0)反应的正反应为放热反应，升高温度C%减小，A错误；升高温度平衡向逆反应方向移动，v(逆)>v(正)，B错误；升高温度平衡向逆反应方向移动，A%增大，C错误。
8．温度一定时，在密闭容器中发生可逆反应：mA(气)＋nB(气)??pC(气)，达到平衡后，若将混合气体的体积压缩到原来的，当再次达到平衡时，C的浓度为原平衡时C的浓度的1.9倍，则下列叙述中，正确的是( )
A．平衡向逆反应方向移动
B．C气体的体积分数增大
C．气体A的转化率升高
D．m＋n>p
解析：选A 假设压缩气体的体积时平衡不发生移动，则C的浓度为原平衡时浓度的2倍，现只有1.9倍，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，可得m＋n9．现有反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合物体系中C的质量分数减小，则：
(1)该反应的逆反应为________热反应，且m＋n________p(填“>”“＝”或“<”)。
(2)减小压强时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若加入B(容器容积不变)，则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，B的转化率________。
(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(容器容积不变)时混合物颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”，下同)；而维持容器内压强不变，充入氖气时混合物颜色________。
解析：(1)升高温度时，B的转化率变大，说明平衡正向移动，故正反应为吸热反应，逆反应为放热反应；减小压强时，C的质量分数减小，说明平衡逆向移动，故m＋n>p。(2)m＋n>p，减小压强，平衡逆向移动，A的质量分数增大。(3)向平衡体系中加入B时，B的转化率减小，A的转化率增大。(4)升高温度时，平衡正向移动，[B]减小，[C]增大，故将减小。(5)加入C(容器容积不变)时，平衡逆向移动，[B]增大，故混合物的颜色加深；而维持容器内压强不变，充入氖气时，容器的容积增大，[B]减小，故混合物的颜色变浅。
答案：(1)放 > (2)增大 (3)增大 减小 (4)减小 (5)变深 变浅
10．能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g) ΔH
(1)已知，该反应在300 ℃，5 MPa条件下能自发进行，则ΔH________0，ΔS________0。(填“<”“>”或“＝”)
(2)在300 ℃、5 MPa条件下，将0.20 mol的CO与0.58 mol H2的混合气体充入2 L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示
①列式计算300 ℃时该反应的平衡常数K＝________。
②300 ℃时，将0.50 mol CO、1.00 mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中，此时反应将________。
A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动
C．处于平衡状态 D．无法判断
③下列措施可提高甲醇产率的是________。
A．压缩容器体积
B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充入0.20 mol CO和0.58 mol H2
(3)若其他条件不变，使反应在500 ℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
解析：反应后气体物质的系数减小，ΔS<0,300 ℃时，反应能自发进行，则ΔH－TΔS<0，所以ΔH<0；向体系中加入0.50 mol CO、1.00 mol H2和1.00 mol CH3OH时，可利用反应体系中浓度商和平衡常数的比较，判断反应进行的方向；压缩容器体积，压强增大，平衡右移；将CH3OH(g)从体系中分离是降低了生成物的浓度，平衡右移；恒容充惰性气体，平衡不移动；再充入0.20 mol CO和0.58 mol H2相当于增大压强，平衡右移。
答案：(1)< <
(2)①＝＝4
②B ③A、B、D
(3)如图所示
课件48张PPT。
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(九)”
(单击进入电子文档)
课时跟踪检测（九） 反应条件对化学平衡的影响
1．在一定温度下，反应FeCl3(aq)＋3KSCN(aq)??3KCl(aq)＋Fe(SCN)3(aq)已经达到平衡，对反应溶液作下列处理，其中能使平衡左移的是( )
A．加入少量氯化钾固体
B．加入少量氯化铁固体
C．减小Fe(SCN)3的浓度
D．增大Fe(SCN)3的浓度
解析：选D 该反应的本质是Fe3＋(aq)＋3SCN－(aq)??Fe(SCN)3(aq)，KCl没有参与反应，所以改变KCl的量不会影响平衡的移动，故A项错误；加入少量氯化铁固体或减小Fe(SCN)3的浓度，都会使平衡向右移动，故B、C项均错误；增大Fe(SCN)3的浓度，平衡向左移动，故D项正确。
2．在已处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表示平衡移动的是( )
A．反应混合物浓度 B．反应物的转化率
C．反应混合物的压强 D．正逆反应速率
解析：选B A项，对于反应前后气体物质的系数之和相等的反应，加压混合物浓度同等程度增大，平衡不移动，错误；B项，新旧平衡的区别是平衡时各组分的含量发生变化，即反应物的转化率发生变化，正确；C项，对于反应前后气体物质的系数之和相等的反应，加压混合物浓度增大，但平衡不移动，错误；D项，当外界条件改变时，若v(正)、v(逆)发生同等程度地变化，即v(正)和v(逆)仍保持相等时，化学平衡不发生移动，错误。
3．改变下列条件，能使平衡N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH<0向逆反应方向移动的是( )
A．升高温度 B．增大压强
C．增大H2的浓度 D．使用催化剂
解析：选A 该反应的正反应是放热反应，升高温度可以使平衡向逆反应方向移动；增大压强和增大H2的浓度可以使平衡向正反应方向移动；使用催化剂不能使平衡移动。
4．在注射器中充入NO2，平衡后在恒温下进行压缩，若体积减小，则( )
A．体系颜色比原来深 B．体系颜色比原来浅
C．体系颜色不变 D．注射器内压强不变
解析：选A 对于可逆反应2NO2(g，红棕色)??N2O4(g，无色)，增大压强，平衡右移，NO2的量减小，但NO2的浓度比原来大，故体系颜色变深。
5．反应X(g)＋Y(g)??2Z(g) ΔH<0，达到平衡状态时，下列说法正确的是( )
A．减小容器容积，平衡向右移动
B．加入催化剂，Z的产率增大
C．增大c(X)，X的转化率增大
D．降低温度，Y的转化率增大
解析：选D 因为该反应为化学方程式中气态物质系数不变的反应，故减小容器容积，化学平衡不发生移动，A项错误；加入催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，故化学平衡不会发生移动，B项错误；增大X的浓度，化学平衡向右移动，但X的转化率减小，C项错误；该反应的正反应放热，降低温度，化学平衡向右移动，Y的转化率增大，D项正确。
6．2015年全国各地不断出现雾霾天气，严重影响了人们的日常生活。减少汽车尾气的排放对治理雾霾有重大作用。汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)＋CO(g)??N2(g)＋CO2(g) ΔH＝－373.4 kJ·mol－1。在恒容密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是( )
解析：选C ΔH＝－373.4 kJ·mol－1，温度升高，平衡逆向移动，K减小，CO转化率降低，故A、B两项均错；K只与温度有关，C项正确；增大N2的物质的量平衡逆向移动，则NO转化率降低，所以D项错。
7.对于反应A(s)＋2B(g)??3C(g) ΔH>0，φ(C)跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是( )
A．Y表示温度，X表示压强，且Y3>Y2>Y1
B．Y表示压强，X表示温度，且Y3>Y2>Y1
C．X表示压强，Y表示温度，且Y1>Y2>Y3
D．X表示温度，Y表示压强，且Y1>Y2>Y3
解析：选A 当Y表示温度时，则Y1、Y2、Y3表示三条等温线，定住其中一条等温线(如：Y1)，则由于正反应是气态物质系数增大的反应，所以随着压强的增大平衡逆向移动，φ(C)逐渐减小，符合题目所给方程式。而X表示压强时，则垂直于X轴作一条辅助线即为等压线，由于反应吸热，所以随着温度的升高，平衡正向移动，φ(C)逐渐增大，所以Y3>Y2>Y1，A正确。对于B、C、D可以采用同样的方法分析，均错误。
8．在下列可逆反应中，增大压强或降低温度，均可使平衡向正反应方向移动的是( )
A．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)(ΔH<0)
B．4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g)(ΔH<0)
C．2NH3(g)??N2(g)＋3H2(g)(ΔH>0)
D．SO2(g)＋NO2(g)??SO3(g)＋NO(g)(ΔH<0)
解析：选A A项，增大压强，平衡向正反应方向移动；降低温度，平衡也向正反应方向移动。B项，增大压强，平衡向逆反应方向移动；降低温度，平衡向正反应方向移动。C项，增大压强，平衡向逆反应方向移动；降低温度，平衡向逆反应方向移动。D项，增大压强，平衡不移动；降低温度，平衡向正反应方向移动。
9．在密闭容器中进行如下反应CO2(g)＋C(s)??2CO(g) ΔH>0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：
(1)增加C的量，平衡________，[CO]________。
(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡________，[CO2]________。
(3)通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡________，[CO2]________。
(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡________，[CO]________。
解析：(1)C为固体，增加C，其浓度并不变，平衡不发生移动；(2)减小容器体积，相当于增大压强，向气态物质系数减小的方向移动；(3)通入的N2不参加反应，并且密闭容器体积和温度不变时，各物质的浓度并不变，平衡不发生移动；(4)其他条件相同，升高温度，平衡向吸热方向移动。
答案：(1)不移动 不变
(2)逆向移动 增大
(3)不移动 不变
(4)正向移动 增大
10.在一定条件下进行如下反应：aX(g)＋bY(g)??cZ(g)。如图是不同温度下反应达到平衡时，反应混合物中Z的体积分数和压强关系示意图。
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝________。随着温度的升高，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。当反应物起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明__________(填字母)。
A．X的转化率越高 B．反应进行得越完全
C．达到平衡时X的浓度越大 D．化学反应速率越快
(2)如右图所示，相同温度下，在甲、乙两容器中各投入1 mol X、2 mol Y和适量催化剂，甲、乙两容器的初始体积均为1 L。甲、乙容器达到平衡所用的时间：甲______乙(填“>”“<”或“＝”，下同)，平衡时X和Y的转化率：甲______乙。
解析：由图像知：增大压强，Z%增大，平衡右移，则a＋b>c，升高温度，Z%减小，平衡左移，正反应放热。
(1)K＝，升温K减小，K值越大，反应进行的越完全，X的转化率越高。
(2)根据图示可知甲为恒容反应容器，乙为恒压反应容器，随着反应的进行，气体物质的量减小，故乙相当于在甲的基础上加压，反应速率加快，达平衡所需时间缩短，平衡右移，反应物转化率增大。
答案：(1) 减小 AB (2)> <
1．在固定容积的密闭容器中，可逆反应2X(？)＋Y(g)??Z(s)已达到平衡，此时升高温度则气体的密度增大。下列叙述正确的是( )
A．正反应为放热反应，X可能是气态、液态或固态
B．正反应为放热反应，X一定为气态
C．若X为非气态，则正反应为吸热反应
D．若加入少量的Z，该平衡向左移动
解析：选A 固定容积的密闭容器中，升高温度气体的密度增大，说明气体质量增加，平衡向逆反应方向移动，所以正反应放热，平衡逆向移动，Y(g)的质量增加，所以不管X是气态、液态或固态，气体的密度都增大，故A正确。
2．有一处于平衡状态的可逆反应：X(s)＋3Y(g)??2Z(g)(正反应为放热反应)。为了使该平衡向生成Z的方向移动，可选择的条件是( )
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z
A．①③⑤ B．②③⑤
C．②③⑥ D．②④⑥
解析：选C 该反应的正反应为放热反应，降低温度可以使平衡向正反应方向移动，即向生成Z的方向移动，故可选择低温；由于该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以高压有利于平衡向正反应方向移动，故可选择高压；使用催化剂只能同等程度地改变正、逆反应速率，不能使平衡发生移动；分离出Z，可以减小Z的浓度，使平衡正向移动。
3．t ℃时，某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质，此温度下该反应的平衡常数表达式为K＝，有关该平衡体系的说法正确的是( )
A．升高温度，平衡常数K一定增大
B．增大压强W(g)的质量分数增加
C．该反应的化学反应方程式为X＋2Y??2Z＋2W
D．增大X(g)浓度，平衡向逆反应方向移动
解析：选D A项，升高温度，对于吸热反应，平衡常数K增大；对于放热反应，平衡常数K减小；B项，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，W(g)的质量分数减小；C项，根据K值表达式，得反应方程式：2Z＋2W??X＋2Y。
4．对于密闭容器中的可逆反应：mX(g)＋nY(s)??pZ(g) ΔH<0，达到化学平衡后，改变条件，下列表述不正确的是( )
A．增大压强，化学平衡不一定发生移动
B．通入氦气，化学平衡不一定发生移动
C．增加X或Y的物质的量，化学平衡一定发生移动
D．其他条件不变，升高温度，化学平衡一定发生移动
解析：选C A项，该反应方程式中气体物质的化学计量数m、p的数值不确定，增大压强，若m＝p，则平衡不会发生移动；若m≠p，则平衡会发生移动。B项，通入氦气，如果容器体积不变，则不会改变参加反应的各物质的浓度，即不会影响化学平衡，平衡不移动；如果容器体积可变，通入氦气，如果m、p不相等，则平衡会发生移动，如果m、p相等，则平衡不会发生移动。C项，增加X的物质的量，平衡会发生移动；增加固体物质Y的物质的量，平衡不会发生移动。D项，由于该反应的正反应为放热反应，故升高温度，平衡将向逆反应方向移动。
5．对于反应：Fe2O3(s)＋CO(g)??Fe(s)＋CO2(g) ΔH＜0，下列措施能提高CO的转化率的是( )
A．减少Fe的量 B．移出部分CO2
C．减少容器的容积 D．升高反应温度
解析：选B 该反应的平衡常数表达式为K＝，提高CO的转化率即使平衡向右移动，当Q＜K时，平衡右移。温度不变，K不变；减少Fe的量，减小容器的容积Q不变，平衡不移动；移出部分CO2，Q减小，平衡右移；该反应的正反应为放热反应，升高温度，K减小，Q不变，平衡左移，也可利用平衡移动原理进行判断。
6．在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：
a(g)＋b(g)??2c(g) ΔH1<0
x(g)＋3y(g)??2z(g) ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是( )
A．等压时，通入稀有气体，c的物质的量不变
B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高
C．等容时，通入稀有气体，各反应速率不变
D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大
解析：选A 等压时，通入稀有气体后，第二个反应平衡向逆反应方向移动，反应器内温度升高，第一个反应平衡向逆反应方向移动，c的物质的量减小，A错误；等压时，通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向(放热反应方向)移动，所以体系温度升高，B正确；选项C，由于容器体积不变，通入稀有气体不影响各种物质的浓度，所以各反应速率不变，正确；选项D，等容时，通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向移动，y的物质的量浓度增大，正确。
7．下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)＋B(g)??2C(g)(ΔH<0)的是( )
解析：选D 3A(g)＋B(g)??2C(g)(ΔH<0)反应的正反应为放热反应，升高温度C%减小，A错误；升高温度平衡向逆反应方向移动，v(逆)>v(正)，B错误；升高温度平衡向逆反应方向移动，A%增大，C错误。
8．温度一定时，在密闭容器中发生可逆反应：mA(气)＋nB(气)??pC(气)，达到平衡后，若将混合气体的体积压缩到原来的，当再次达到平衡时，C的浓度为原平衡时C的浓度的1.9倍，则下列叙述中，正确的是( )
A．平衡向逆反应方向移动
B．C气体的体积分数增大
C．气体A的转化率升高
D．m＋n>p
解析：选A 假设压缩气体的体积时平衡不发生移动，则C的浓度为原平衡时浓度的2倍，现只有1.9倍，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，可得m＋n9．现有反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合物体系中C的质量分数减小，则：
(1)该反应的逆反应为________热反应，且m＋n________p(填“>”“＝”或“<”)。
(2)减小压强时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若加入B(容器容积不变)，则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，B的转化率________。
(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(容器容积不变)时混合物颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”，下同)；而维持容器内压强不变，充入氖气时混合物颜色________。
解析：(1)升高温度时，B的转化率变大，说明平衡正向移动，故正反应为吸热反应，逆反应为放热反应；减小压强时，C的质量分数减小，说明平衡逆向移动，故m＋n>p。(2)m＋n>p，减小压强，平衡逆向移动，A的质量分数增大。(3)向平衡体系中加入B时，B的转化率减小，A的转化率增大。(4)升高温度时，平衡正向移动，[B]减小，[C]增大，故将减小。(5)加入C(容器容积不变)时，平衡逆向移动，[B]增大，故混合物的颜色加深；而维持容器内压强不变，充入氖气时，容器的容积增大，[B]减小，故混合物的颜色变浅。
答案：(1)放 > (2)增大 (3)增大 减小 (4)减小 (5)变深 变浅
10．能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g) ΔH
(1)已知，该反应在300 ℃，5 MPa条件下能自发进行，则ΔH________0，ΔS________0。(填“<”“>”或“＝”)
(2)在300 ℃、5 MPa条件下，将0.20 mol的CO与0.58 mol H2的混合气体充入2 L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示
①列式计算300 ℃时该反应的平衡常数K＝________。
②300 ℃时，将0.50 mol CO、1.00 mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中，此时反应将________。
A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动
C．处于平衡状态 D．无法判断
③下列措施可提高甲醇产率的是________。
A．压缩容器体积
B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充入0.20 mol CO和0.58 mol H2
(3)若其他条件不变，使反应在500 ℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
解析：反应后气体物质的系数减小，ΔS<0,300 ℃时，反应能自发进行，则ΔH－TΔS<0，所以ΔH<0；向体系中加入0.50 mol CO、1.00 mol H2和1.00 mol CH3OH时，可利用反应体系中浓度商和平衡常数的比较，判断反应进行的方向；压缩容器体积，压强增大，平衡右移；将CH3OH(g)从体系中分离是降低了生成物的浓度，平衡右移；恒容充惰性气体，平衡不移动；再充入0.20 mol CO和0.58 mol H2相当于增大压强，平衡右移。
答案：(1)< <
(2)①＝＝4
②B ③A、B、D
(3)如图所示
课时跟踪检测（八） 化学平衡常数 平衡转化率
1．已知某温度时，反应X2(g)＋Y2(g)??2XY(g)的平衡常数K＝20，由此推测在该温度时，反应2XY(g)??X2(g)＋Y2(g)的平衡常数为( )
A．20 B．0.05
C．50 D．无法确定
解析：选B 可逆反应的化学平衡常数互为倒数。
2．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是
①H2＋F2??2HF K＝1047
②H2＋Cl2??2HCl K＝1017
③H2＋Br2??2HBr K＝109
④H2＋I2??2HI K＝1
比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是( )
A．①②③④ B．④②③①
C．①④③② D．无法确定
解析：选A 化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A正确。
3．在一定温度下，反应H2(g)＋X2(g)??HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )
A．5% B．17%
C．25% D．33%
解析：选B 考查“始、变、平”模式和平衡常数。
H2(g)＋X2(g)===HX(g)
始 0 0 1 mol·L－1
变 x x 2x
平 x x 1－2x
＝10
解之得x＝，得出HX的分解率为：＝≈17%。
4．在恒温恒容的密闭体系中，可逆反应：A(s)＋2B(g)??2C(g) ΔH<0，不能作为该反应达到化学平衡的标志的是( )
①v正(B)＝v逆(C) ②n(B)∶n(C)＝1∶1 ③容器内压强不再改变 ④容器内气体的密度不再改变 ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．②④⑤ B．②③
C．①③④ D．①②③④⑤
解析：选B ①当某反应物的正反应速率与某生成物的逆反应速率之比等于系数之比时，可推出v(正)＝v(逆)，即反应达到平衡状态；②当反应物与生成物的物质的量之比等于系数之比时，无法确定v(正)与v(逆)的关系，也无法判断是否达到平衡状态；③该反应ΔV＝0，不管是否达到平衡状态，压强均不变；④、⑤由于A为固体，当平衡发生移动时，恒容条件下气体的质量发生改变，气体的密度及平均相对分子质量都发生相应的改变，当气体的密度及平均相对分子质量不再改变时说明反应达到平衡。
5．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)＋HI(g)；②2HI(g)??H2(g)＋I2(g)。达到平衡时，[H2]＝0.5 mol·L－1，[HI]＝4 mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为( )
A．9 B．16
C．20 D．25
解析：选C 由H2和HI的平衡浓度可推算出①反应生成的HI和NH3的浓度都为0.5 mol·L－1×2＋4 mol·L－1＝5 mol·L－1，由于NH3没有转化，其平衡浓度仍为5 mol·L－1，而HI的平衡浓度由题意可知为4 mol·L－1，则①的平衡常数K1＝[NH3]·[HI]＝5×4＝20。
6．在1 000 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，此反应( )
A．已达平衡状态
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
解析：选C Q＝＝1，Q>K，反应未达平衡状态，向逆反应方向进行。
7．某温度下，向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3，当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%，则该温度下反应2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)的平衡常数为( )
A．3.2×103 B．1.6×103
C．8.0×102 D．4.0×102
解析：选A 2SO2(g)＋O2(g) ?? 2SO3(g)
c(始)/mol·L－1 0 0 0.05
c(变)/mol·L－1 0.01 0.005 0.01
c(平)/mol·L－1 0.01 0.005 0.04
K＝＝3.2×103。
8．在25 ℃时，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：
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．反应达平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为：X＋3Y??2Z，其平衡常数为1 600
C．改变压强可以改变此反应的平衡常数
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
解析：选C X、Y、Z三物质的变化的浓度之比为：(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)＝1∶3∶2，故化学反应方程式为X＋3Y??2Z，
K＝＝＝1 600。
平衡常数K与温度有关，与压强无关，故C项错误。
9．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，在某温度时，K＝0.4(mol·L－1)－2。
(1)若出现下列状态，反应将向哪个方向进行以达到平衡状态(在横线上填“向左进行”“向右进行”或“已经达平衡状态”)。
①c(N2)＝c(H2)＝1 mol·L－1，c(NH3)＝0.5 mol·L－1，________可以达到平衡。
②c(N2)＝0.3 mol·L－1，c(H2)＝0.1 mol·L－1，c(NH3)＝0.03 mol·L－1，________可以达到平衡。
(2)若该反应升高温度再达到平衡时，K为0.2(mol·L－1)－2，则正反应为________反应。
解析：(1)①Q＝＝＝0.25(mol·L－1)－2同理②Q＝＝3(mol·L－1)－2>K，故反应向左进行，可以达到平衡。
(2)升高温度再达到化学平衡时，K＝0.2(mol·L－1)－2<0.4(mol·L－1)－2，据K＝知，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应。
答案：(1)①向右进行 ②向左进行
(2)放热
10．在某温度下，将H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得[H2]＝0.008 0 mol·L－1。
(1)求该反应的平衡常数K。
(2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 mol，试求达到化学平衡状态时各物质的物质的量浓度及H2的转化率。
解析：(1)根据题意知：
H2(g) ＋ I2(g)??2HI(g)
起始浓度/(mol·L－1) 0.010 0.010 0
转化浓度/(mol·L－1) 0.002 0 0.002 0 0.004 0
平衡浓度/(mol·L－1) 0.008 0 0.008 0 0.004 0
K＝＝＝0.25。
(2)设转化的H2的物质的量浓度为x。依据题意知：
H2(g) ＋ I2(g) ?? 2HI(g)
起始浓度/(mol·L－1) 0.020 0.020 0
转化浓度/(mol·L－1) x x 2x
平衡浓度/(mol·L－1) 0.020－x 0.020－x 2x
由于温度不变，K不变，则有：
K＝＝＝0.25
解得x＝0.004 0 mol·L－1
平衡时[H2]＝[I2]＝0.016 mol·L－1，
[HI]＝0.008 0 mol·L－1。
α(H2)＝×100%＝20%。
答案：(1)该反应的平衡常数K为0.25
(2)达到平衡状态时，[H2]＝[I2]＝0.016 mol·L－1，[HI]＝0.008 0 mol·L－1，α(H2)＝20%
1．某温度下，2A(g)＋B(g)??3C(g)的平衡常数K＝1.0，下列说法正确的是( )
A．K随温度的改变而改变，K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大
B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大
C．对于某一可逆反应，在任何条件下K均为一定值
D．K越大，化学反应的速率越大
解析：选A 平衡常数K与温度有关，且平衡常数越大，说明反应进行的程度越大，故A正确；K值越大，反应进行的程度越大，转化率越大，B项错误；K值与温度有关，C项错误；K值大小与反应速率大小无关，D项错误。
2．在5 L的密闭容器中充入2 mol气体A和1 mol气体B，一定条件下发生反应2A(g)＋B(g)??2C(g)。达到平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的，则A的转化率为( )
A．67% B．50%
C．25% D．5%
解析：选B 同温同体积时，气体的物质的量之比等于压强之比，故反应后混合气体的物质的量为(2＋1)mol×＝2.5 mol，再由“三段式”法可求得反应中A的消耗量为1 mol，所以A的转化率为×100%＝50%。
3．已知可逆反应2NO2(g)??N2O4(g)，可以说明该反应已经达到平衡状态的是( )
①v(正)＝v(逆)≠0 ②NO2全部转变成N2O4 ③c(NO2)＝c(N2O4) ④N2O4不再分解 ⑤NO2的百分含量不再改变 ⑥体系的颜色不再发生变化
A．①④⑥ B．①⑤⑥
C．①③⑥ D．④⑤⑥
解析：选B 化学平衡状态的本质特征是正、逆反应速率相等，但不为零，直接标志是各组分百分含量保持不变，据此可知①⑤均正确。由于该反应是可逆反应，NO2不可能全部转化为N2O4，因此②不可能。③中c(NO2)＝c(N2O4)是一种特殊情况，并不能说明反应达到平衡状态。可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应都在进行，因此④不能说明反应达到平衡状态。反应体系中NO2为红棕色而N2O4为无色，体系的颜色不变就是NO2的浓度不变，说明反应达到平衡状态，故⑥正确。
4．将6 mol A和5 mol B混合于4 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)??nC(g)＋2D(g)，5 s后反应达到平衡状态，生成2 mol D和2 mol C，则下列结论中不正确的是( )
A．该温度下反应的化学平衡常数为
B．n值等于2
C．平衡时B的浓度为1 mol·L－1
D．平衡时B的转化率为50%
解析：选D 利用“三段式”法进行计算时，只有转化量与化学方程式中物质的系数成正比，起始量和平衡量与化学方程式中各物质的系数无关。生成C、D的物质的量相等，C、D的系数也相等，n＝2，设转化的B的物质的量为x，则有
3A(g) ＋ B(g) ?? 2C(g) ＋ 2D(g)
初始/mol 6 5 0 0
转化/mol 3x x 2x 2x
平衡/mol 6－3x 5－x 2x 2x
根据题意得2x＝2 mol，x＝1 mol
平衡时B的浓度[B]＝＝1 mol·L－1，转化率α(B)＝×100%＝20%。
K＝＝。
5．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0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1。当反应达平衡时，可能存在的数据是( )
A．SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1
B．SO3为0.25 mol·L－1
C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1
D．SO3为0.4 mol·L－1
解析：选B A项数据表明，题中0.2 mol·L－1的SO3完全转化为SO2和O2，即平衡时，[SO3]＝0，这是不可能的；B项表明在题给浓度的基础上又有0.05 mol·L－1SO2和0.025 mol·L－1O2化合生成0.05 mol·L－1SO3，这是可能的；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol·L－1，这也是不可能的；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时[SO2]＝0，[O2]＝0，这也是不可能的。
6．在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于( )
A．5% B．10%
C．15% D．20%
解析：选C N2＋3H2??2NH3
起始量(mol) 2 8 0
转化量(mol) 2
平衡量(mol) 6
氨气的体积分数为 mol÷(＋6＋)mol＝≈15%。
7．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同温度下该反应的平衡常数如表所示
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述错误的是( )
A．该反应的化学方程式为CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)
B．该反应的正反应是放热反应
C．如果在一定容积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后，温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol，则该反应达到平衡状态
D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：＝，判断此时的温度是
1 000 ℃
解析：选C 平衡常数表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；该反应的平衡常数随着温度的升高而减小，故正反应是放热反应，B项正确；由n(CO2)＝0.4 mol可推知，该状态下，n(H2)＝0.4 mol、n(H2O)＝0.6 mol、n(CO)＝0.6 mol，K＝≠1.00，由此可知，该反应没有达到化学平衡状态，C项错误；将所给关系式进行变化，可知该条件下平衡常数为0.60，D项正确。
8．加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5(g)??N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g)??N2O(g)＋O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则t ℃时反应①的平衡常数为( )
A．10.7 B．8.5
C．9.6 D．10.2
解析：选B 设①中N2O5转化了x mol，②中N2O3转化了y mol。
①N2O5(g)??N2O3(g)＋O2(g)
始 8 mol 0 0
转 x x x
②N2O3(g)??N2O(g)＋O2(g)
转 y y y
则：解得
故[N2O5]＝＝0.9 mol·L－1
[N2O3]＝＝1.7 mol·L－1
[O2]＝＝4.5 mol·L－1
所以K1＝＝
＝8.5 mol·L－1。
9．黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L 的密闭容器中，反应2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040 mol·L－1。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。
(2)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)＝2∶1∶2
(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料，反应的化学方程式为____________________________________________。
解析：(2)根据反应方程式知：①中体系压强不变，说明反应已达平衡状态；②中容器的体积不变，混合气体的质量不变，则反应过程中密度始终不变，密度不变不能说明反应已达平衡状态；③中混合气体的总质量不变，但反应过程中混合气体的总物质的量改变，若平均相对分子质量不变，说明反应已达平衡状态；④中三者的物质的量之比等于化学计量数之比，不能说明反应已达平衡状态。
答案：(1) 2SO2(g) ＋ O2(g) ?? 2SO3(g)
始/mol·L－1 0.050 0.030 0
变/mol·L－1 0.04 0.02 0.04
平/mol·L－1 0.01 0.01 0.04
K＝＝1.6×103
SO2的平衡转化率＝0.04 mol·L－1÷0.05 mol·L－1×100%＝80%
(2)①③
(3)SO2＋H2O＋Na2SO3===2NaHSO3
10．已知可逆反应：M(g)＋N(g)??P(g)＋Q(g) ΔH>0，请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为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________。
解析：(1)M的转化率为60%，则参加反应的M为0.6 mol·L－1，同时消耗N 0.6 mol·
L－1，因此N的转化率为×100%＝25%。
(2)根据化学方程式： M(g)＋N(g)??P(g)＋Q(g)
起始浓度/mol·L－1 1 2.4 0 0
转化浓度/mol·L－1 0.6 0.6 0.6 0.6
平衡浓度/mol·L－1 0.4 1.8 0.6 0.6
则K＝＝＝。
由于温度不变，K不变。根据化学方程式
M(g)＋N(g)??P(g)＋Q(g)
起始浓度/mol·L－1 4 a 0 0
平衡浓度/mol·L－1 4－2 a－2 2 2
则有K＝＝＝
解之得：a＝6。
(3)设反应达到平衡后M的转化率为x，因此有：
K＝＝ 解之得x＝41%。
答案：(1)25% (2)6 (3)41%
