化學(xué)平衡常數(shù)及有關(guān)計(jì)算

2.2.2化學(xué)平衡常數(shù)及有關(guān)計(jì)算核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1、通過化學(xué)平衡狀態(tài)時的濃度數(shù)據(jù)分析，認(rèn)識化學(xué)平衡常數(shù)的概念，并能分析推測其相關(guān)應(yīng)用2、掌握化學(xué)平衡中三段式計(jì)算的方法考點(diǎn)梳理考點(diǎn)梳理一、化學(xué)平衡常數(shù)1、化學(xué)平衡常數(shù)的概念與表達(dá)式(1)概念：在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)(簡稱平衡常數(shù))，用符號K表示(2)表達(dá)式對于可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)(固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中)2、化學(xué)平衡常數(shù)的意義(1)平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度(也叫反應(yīng)的限度)(2)K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，當(dāng)K＞105時，該反應(yīng)就進(jìn)行的基本完全了。K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行得越不完全，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。當(dāng)K＜10－5時，該反應(yīng)很難發(fā)生3、化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素(1)內(nèi)因：不同的化學(xué)反應(yīng)及方程式的書寫形式是決定化學(xué)平衡常數(shù)的主要因素(2)外因：在化學(xué)方程式一定的情況下，K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)，與壓強(qiáng)無關(guān)4、化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫(1)在平衡常數(shù)表達(dá)式中，水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)及純液體的濃度不寫如：Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrOK＝eq\f(cH＋·cBr－·cHBrO,cBr2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)(2)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)。若反應(yīng)方向改變、化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，化學(xué)平衡常數(shù)都會相應(yīng)改變?nèi)纾篘2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為NH3(g)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)的平衡常數(shù)為則：K1＝K22；K2·K3＝1；K1·K32＝13若兩反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2①若兩反應(yīng)相加，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝K1·K2②若兩反應(yīng)相減，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(K1,K2)5、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用①判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度K增大→產(chǎn)物所占的比例增大→正反應(yīng)進(jìn)行程度增大→反應(yīng)進(jìn)行越完全→反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大一般來說，當(dāng)K>105時，反應(yīng)基本完全（不可逆反應(yīng)）；當(dāng)K<10-5時，反應(yīng)很難進(jìn)行②判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)當(dāng)溫度升高→K增大→正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；當(dāng)溫度升高→K減小→正反應(yīng)為放熱反應(yīng)③判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向：濃度商，其中的濃度是任意時刻的濃度值當(dāng)Q=K時，反應(yīng)達(dá)平衡，正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，不移動當(dāng)Q<K時，反應(yīng)要達(dá)平衡→生成物的濃度增大，反應(yīng)物的濃度降低→正反應(yīng)速率>逆反應(yīng)速率，正向移動當(dāng)Q>K時，反應(yīng)要達(dá)平衡→生成物的濃度減小，反應(yīng)物的濃度升高→正反應(yīng)速率<逆反應(yīng)速率，逆向移動二、與化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算(一)考查化學(xué)平衡常數(shù)(K)的計(jì)算方法——三段式法三段式法就是依據(jù)化學(xué)方程式列出各物質(zhì)的起始量、變化量和平衡量，然后根據(jù)已知條件建立代數(shù)等式而進(jìn)行解題的一種方法。這是解答化學(xué)平衡計(jì)算題的一種“萬能方法”，只要已知起始量和轉(zhuǎn)化率就可用平衡模式法解題。對于反應(yīng)前后氣體體積變化的反應(yīng)，如果已知反應(yīng)前氣體的總物質(zhì)的量與反應(yīng)后氣體的總物質(zhì)的量的差值，也可用差量法解題(二)考查利用K計(jì)算平衡濃度和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率依據(jù)起始濃度(或平衡濃度)和平衡常數(shù)可以計(jì)算平衡濃度(或起始濃度)，從而計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。對于反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率可以表示為α(A)＝eq\f(A的初始濃度－A的平衡濃度,A的初始濃度)×100%＝eq\f(c0A－cA,c0A)×100%＝eq\f(反應(yīng)物轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量或濃度,反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量或濃度)×100%三、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算——三段式法進(jìn)行化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在體積為V的恒容密閉容器中，反應(yīng)物A、B的初始加入量分別為amol、bmol，達(dá)到化學(xué)平衡時，設(shè)A物質(zhì)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為mxmolmA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始量/molab00轉(zhuǎn)化量/molmxnxpxqx平衡量/mola－mxb－nxpxqx對于反應(yīng)物：n(平)＝n(始)－n(轉(zhuǎn))對于生成物：n(平)＝n(始)＋n(轉(zhuǎn))①平衡常數(shù)K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,V)))p·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qx,V)))q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a－mx,V)))m·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b－nx,V)))n)②平衡時A的物質(zhì)的量濃度：c(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③平衡時A的轉(zhuǎn)化率：α＝eq\f(mx,a)×100%，A、B的轉(zhuǎn)化率之比為α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)④平衡時A的體積分?jǐn)?shù)：φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋p＋q－m－nx)×100%⑤平衡時和開始時的壓強(qiáng)比：eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)⑥混合氣體的密度：ρ(混)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)g·L－1⑦平衡時混合氣體的平均摩爾質(zhì)量：eq\x\to(M)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)g·mol－1⑧生成物產(chǎn)率＝eq\f(該物質(zhì)實(shí)際產(chǎn)量,該物質(zhì)理論產(chǎn)量)×100%=9\*GB3⑨在密閉容器中有氣體參加的可逆反應(yīng)，在計(jì)算時經(jīng)常用到阿伏加德羅定律的兩個推論恒溫、恒容時：；恒溫、恒壓時：延伸：壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)方式：對于有氣體參與的反應(yīng)，用氣體的平衡壓強(qiáng)代替物質(zhì)的量濃度來表示壓強(qiáng)平衡常數(shù)。例如：對于反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，則計(jì)算方法：應(yīng)用“三段式”法計(jì)算出化學(xué)平衡體系中各反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量。計(jì)算各氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)，從而確定各氣體反應(yīng)物或生成物的分壓。某氣體的分壓=平衡時所有氣體的總壓強(qiáng)×該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)應(yīng)用壓強(qiáng)平衡常數(shù)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。例如：N2+3H22NH3的壓強(qiáng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為：即學(xué)即練即學(xué)即練一、單選題1．下列有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)K的說法中，正確的是A．K的大小與起始濃度有關(guān)B．溫度越高，K值越大C．K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大D．K值越大，正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越小【答案】C【詳解】化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)的起始濃度無關(guān)，溫度越高，平衡若正向移動，平衡常數(shù)變大，若平衡逆向移動，平衡常數(shù)變小。平衡常數(shù)越大，說明反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，選C。2．下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說法正確的是（

）A．加入催化劑可能會改變平衡常數(shù)KB．改變反應(yīng)物濃度能改變平衡常數(shù)KC．平衡常數(shù)K與反應(yīng)本身及溫度有關(guān)D．K越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小【答案】C【詳解】化學(xué)平衡常數(shù)K與化學(xué)反應(yīng)本身及溫度有關(guān)，加入催化劑、改變反應(yīng)物濃度等均不能改變平衡常數(shù)K；平衡常數(shù)K越大，反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，答案選C。3．關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的敘述，正確的是A．只與化學(xué)反應(yīng)方程式本身和溫度有關(guān)B．只與反應(yīng)的溫度有關(guān)C．與化學(xué)反應(yīng)本身和溫度有關(guān)，并且會受到起始濃度的影響D．只與化學(xué)反應(yīng)本身有關(guān)，與其他任何條件無關(guān)的一個不變的常數(shù)【答案】A【詳解】A.大量實(shí)驗(yàn)證明，化學(xué)平衡常數(shù)決定于兩個方面的因素：化學(xué)反應(yīng)的本身和反應(yīng)體系的溫度，與起始濃度等其他外界條件無關(guān),A正確；B.除反應(yīng)體系的溫度外，還有化學(xué)反應(yīng)的本身也影響化學(xué)平衡常數(shù)，B錯誤；C.化學(xué)平衡常數(shù)與溫度無關(guān)，不會受到起始濃度的影響，C錯誤；D.還有反應(yīng)體系的溫度也影響化學(xué)平衡常數(shù)，D錯誤；故答案選A。4．下列說法正確的是A．溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑均能改變平衡常數(shù)B．弱電解質(zhì)的電離是一個放熱過程C．增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動D．在一定溫度下，當(dāng)弱酸濃度相同時，電離常數(shù)越大，弱酸的電離程度就越大【答案】D【詳解】A.平衡常數(shù)只和溫度有關(guān)，與濃度、壓強(qiáng)和催化劑都無關(guān)，所以只有溫度能改變化學(xué)平衡常數(shù)，故A不選；B.弱電解質(zhì)的電離是一個吸熱過程，故B不選；C.壓強(qiáng)的改變是針對有氣體參加的反應(yīng)，如果非氣體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變對反應(yīng)速率基本不影響，所以平衡不移動，故C不選；D.一定溫度下，當(dāng)弱酸的濃度相同時，電離常數(shù)越大，說明電離的程度越大，產(chǎn)生的氫離子濃度也越大，所以酸性越強(qiáng)，故D正確。答案選D。5．向某密閉容器中通入，發(fā)生反應(yīng)：，達(dá)到平衡后，保持溫度不變，再通入適量，待反應(yīng)達(dá)到新的平衡時，與原平衡相比，（

）A．變大 B．不變 C．變小 D．無法確定【答案】B【詳解】的化學(xué)平衡常數(shù)

K=，保持溫度不變，再加入適量的N2O4,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到新的平衡時平衡常數(shù)不變，即不變，故選B。二、填空題6．寫出下列反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)：(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K=(2)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)K=(3)H2(g)+I2(g)2HI(g)K=(4)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K=【答案】(1)(2)(3)(4)【分析】平衡常數(shù)等于產(chǎn)物濃度系數(shù)次方的乘積除以反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積。（1）（2）（3）（4）分層訓(xùn)練分層訓(xùn)練夯實(shí)基礎(chǔ)一、單選題1．放熱反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在溫度t1時達(dá)到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0mol·L－1，其平衡常數(shù)為K1。升高反應(yīng)體系的溫度至t2時，反應(yīng)物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數(shù)為K2，則A．K2和K1的單位均為mol·L－1 B．K2＞K1C．c2(CO)＝c2(H2O) D．c1(CO)＞c2(CO)【答案】C【詳解】A．由平衡常數(shù)可知，K的單位為“1”，故A錯誤；B．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，K減小，故K2＜K1，故B錯誤；C．CO和H2O起始濃度相同，方程式中計(jì)量數(shù)相等，則濃度的變化量相等，所以，平衡時，CO和H2O的濃度相等，即c2(CO)＝c2(H2O)，故C正確；D．升高溫度，平衡逆向移動，CO濃度增大，即c1(CO)＜c2(CO)，故D錯誤。答案選C。2．已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：①，；②，；則反應(yīng)的平衡常數(shù)是A． B． C． D．【答案】D【詳解】①S(s)+O2(g)?SO2(g)，K1=；②H2(g)+S(s)?H2S(g)，K2=；根據(jù)蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式②-①，整理可得反應(yīng)：H2(g)+SO2(g)?O2(g)+H2S(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K===；故D正確；故選：D。3．對于反應(yīng)

，下列說法正確的是A．使用高效催化劑能提高的平衡轉(zhuǎn)化率B．升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為D．?dāng)嗔?molN-H鍵的同時形成1molH-O鍵，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【答案】B【詳解】A．催化劑參與反應(yīng)，改變反應(yīng)的途徑，降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率，但催化劑不能使平衡發(fā)生移動，故使用高效催化劑不能提高的平衡轉(zhuǎn)化率，A錯誤；B．溫度改變，則平衡常數(shù)改變，升高溫度，該反應(yīng)逆向移動，平衡常數(shù)減小，B正確；C．未給定標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能計(jì)算，C錯誤；D．?dāng)嗔?molN-H和形成1molH-O鍵都是正反應(yīng)，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯誤；答案選B。4．尿素[CO(NH2)2]是一種高效緩釋氮肥。利用NH3和CO2合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：①；②。下列說法正確的是A．增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動B．反應(yīng)①的平衡常數(shù)可表示為C．溫度越高，反應(yīng)速率越快，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率越大D．的【答案】D【詳解】A．將兩個反應(yīng)相加，可得總反應(yīng)：2NH3(l)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(l)，正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，A錯誤；B．反應(yīng)①的平衡常數(shù)可表示為，B錯誤；C．將兩個反應(yīng)相加，可得總反應(yīng)：2NH3(l)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(l)，焓變，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，但平衡逆向移動，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率減小，C錯誤；D．將兩個反應(yīng)相加，可得總反應(yīng)：2NH3(l)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(l)，焓變，D正確；答案選D。5．二氧化碳加氫制甲醇的反應(yīng)為

。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法錯誤的是A．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大 B．升高溫度，平衡常數(shù)減小C．增大氫氣濃度，可提高氫氣的轉(zhuǎn)化率 D．將產(chǎn)物液化分離，可使平衡正移【答案】C【詳解】A．升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，正、逆反應(yīng)速率均增大，故A正確；B．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故B正確；C．增大氫氣濃度，平衡正向移動，促進(jìn)二氧化碳的轉(zhuǎn)化，但是氫氣的轉(zhuǎn)化率降低，故C錯誤；D．將產(chǎn)物液化分離，生成物濃度減小，可使平衡正移，故D正確；故選C。二、填空題6．利用的還原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去的主要反應(yīng)如下：。已知該反應(yīng)速率，(分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù))，該反應(yīng)的平衡常數(shù)，則，?！敬鸢浮?0【詳解】當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時有，即，變換可得，該反應(yīng)的平衡常數(shù)，所以。三、計(jì)算題7．在密閉容器中將NO2加熱到某溫度時，進(jìn)行如下的反應(yīng)：2NO22NO+O2，反應(yīng)5分鐘后達(dá)平衡，測得平衡時各組分的濃度分別為：c(NO2)=0.06mol/L，c(NO)=0.24mol/L。列式計(jì)算：(1)NO2的轉(zhuǎn)化率為多少？(2)該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。(3)在這5分鐘內(nèi)，用O2來表示的平均反應(yīng)速率是多少？【答案】80%1.920.024mol·L-1·min-1【詳解】(1)在密閉容器中將NO2加熱到某溫度時，進(jìn)行如下的反應(yīng)：2NO22NO+O2，反應(yīng)5分鐘后達(dá)到平衡時c(NO)=0.24mol/L，由方程式可知，NO2消耗了0.24mol/L，則NO2的轉(zhuǎn)化率為：×100%=80%；(2)達(dá)到平衡時c(NO)=0.24mol/L，由方程式可知，平衡時c(O2)=0.12mol/L，則該溫度下的平衡常數(shù)為：K==1.92；(3)在這5分鐘內(nèi)，用O2表示的平均反應(yīng)速率是：v(O2)==0.024mol·L-1·min-1。能力提升一、單選題1．放熱反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在溫度t1時達(dá)到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0mol·L－1，其平衡常數(shù)為K1。升高反應(yīng)體系的溫度至t2時，反應(yīng)物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數(shù)為K2，則A．K2和K1的單位均為mol·L－1 B．K2＞K1C．c2(CO)＝c2(H2O) D．c1(CO)＞c2(CO)【答案】C【詳解】A．由平衡常數(shù)可知，K的單位為“1”，故A錯誤；B．正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，K減小，故K2＜K1，故B錯誤；C．CO和H2O起始濃度相同，方程式中計(jì)量數(shù)相等，則濃度的變化量相等，所以，平衡時，CO和H2O的濃度相等，即c2(CO)＝c2(H2O)，故C正確；D．升高溫度，平衡逆向移動，CO濃度增大，即c1(CO)＜c2(CO)，故D錯誤。答案選C。2．已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：①，；②，；則反應(yīng)的平衡常數(shù)是A． B． C． D．【答案】D【詳解】①S(s)+O2(g)?SO2(g)，K1=；②H2(g)+S(s)?H2S(g)，K2=；根據(jù)蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式②-①，整理可得反應(yīng)：H2(g)+SO2(g)?O2(g)+H2S(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K===；故D正確；故選：D。3．對于反應(yīng)

，下列說法正確的是A．使用高效催化劑能提高的平衡轉(zhuǎn)化率B．升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為D．?dāng)嗔?molN-H鍵的同時形成1molH-O鍵，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【答案】B【詳解】A．催化劑參與反應(yīng)，改變反應(yīng)的途徑，降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率，但催化劑不能使平衡發(fā)生移動，故使用高效催化劑不能提高的平衡轉(zhuǎn)化率，A錯誤；B．溫度改變，則平衡常數(shù)改變，升高溫度，該反應(yīng)逆向移動，平衡常數(shù)減小，B正確；C．未給定標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能計(jì)算，C錯誤；D．?dāng)嗔?molN-H和形成1molH-O鍵都是正反應(yīng)，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D錯誤；答案選B。4．尿素[CO(NH2)2]是一種高效緩釋氮肥。利用NH3和CO2合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：①；②。下列說法正確的是A．增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動B．反應(yīng)①的平衡常數(shù)可表示為C．溫度越高，反應(yīng)速率越快，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率越大D．的【答案】D【詳解】A．將兩個反應(yīng)相加，可得總反應(yīng)：2NH3(l)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(l)，正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，A錯誤；B．反應(yīng)①的平衡常數(shù)可表示為，B錯誤；C．將兩個反應(yīng)相加，可得總反應(yīng)：2NH3(l)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(l)，焓變，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，但平衡逆向移動，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率減小，C錯誤；D．將兩個反應(yīng)相加，可得總反應(yīng)：2NH3(l)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(l)，焓變，D正確；答案選D。5．二氧化碳加氫制甲醇的反應(yīng)為

。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法錯誤的是A．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大 B．升高溫度，平衡常數(shù)減小C．增大氫氣濃度，可提高氫氣的轉(zhuǎn)化率 D．將產(chǎn)物液化分離，可使平衡正移【答案】C【詳解】A．升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，正、逆反應(yīng)速率均增大，故A正確；B．反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故B正確；C．增大氫氣濃度，平衡正向移動，促進(jìn)二氧化碳的轉(zhuǎn)化，但是氫氣的轉(zhuǎn)化率降低，故C錯誤；D．將產(chǎn)物液化分離，生成物濃度減小，可使平衡正移，故D正確；故選C。二、填空題6．利用的還原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去的主要反應(yīng)如下：。已知該反應(yīng)速率，(分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù))，該反應(yīng)的平衡常數(shù)，則，?！敬鸢浮?0【詳解】當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時有，即，變換可得，該反應(yīng)的平衡常數(shù)，所以。三、計(jì)算題7．在密閉容器中將NO2加熱到某溫度時，進(jìn)行如下的反應(yīng)：2NO22NO+O2，反應(yīng)5分鐘后達(dá)平衡，測得平衡時各組分的濃度分別為：c(NO2)=0.06mol/L，c(NO)=0.24mol/L。列式計(jì)算：(1)NO2的轉(zhuǎn)化率為多少？(2)該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。(3)在這5分鐘內(nèi)，用O2來表示的平均反應(yīng)速率是多少？【答案】80%1.920.024mol·L-1·min-1【詳解】(1)在密閉容器中將NO2加熱到某溫度時，進(jìn)行如下的反應(yīng)：2NO22NO+O2，反應(yīng)5分鐘后達(dá)到平衡時c(NO)=0.24mol/L，由方程式可知，NO2消耗了0.24mol/L，則NO2的轉(zhuǎn)化率為：×100%=80%；(2)達(dá)到平衡時c(NO)=0.24mol/L，由方程式可知，平衡時c(O2)=0.12mol/L，則該溫度下的平衡常數(shù)為：K==1.92；(3)在這5分鐘內(nèi)，用O2表示的平均反應(yīng)速率是：v(O2)==0.024mol·L-1·min-1。培優(yōu)專練一、單選題1．工業(yè)上制備硫酸過程中涉及反應(yīng)：。某密閉容器中投入一定量和，在、兩不同壓強(qiáng)下平衡時的含硫百分含量[的含硫百分含量為]隨溫度變化如圖。下列說法正確的是A． B．C．逆反應(yīng)速率： D．平衡常數(shù)：【答案】C【詳解】A．由圖可知溫度越高，的含量越高，所以該反應(yīng)的焓變，A項(xiàng)錯誤；B．圖中縱軸表示的含硫面分含量隨溫度的變化，壓強(qiáng)越大的平衡體積分?jǐn)?shù)越小，所以，B項(xiàng)錯誤；C．由圖可知a、b兩點(diǎn)對各物質(zhì)的物質(zhì)的量均相等，b點(diǎn)溫度壓強(qiáng)均較高，逆反應(yīng)速率較大，則，C項(xiàng)正確；D．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則溫度越高，平衡常數(shù)越小，所以平衡常數(shù)：，D項(xiàng)錯誤；故選C。2．氯氣用途廣泛，但在使用時，一般會產(chǎn)生氯化氫，工業(yè)上可用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2，以提高效益，減少污染，反應(yīng)為：O2(g)+4HCl(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)+QkJ(Q>0)。對該反應(yīng)達(dá)到平衡后，以下分析正確的是A．增加n(HCl)，逆反應(yīng)速率先減小后增大B．體積不變加入稀有氣體，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大C．壓強(qiáng)不變加入稀有氣體，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大D．如果平衡常數(shù)K值增大，對正反應(yīng)的速率影響更大【答案】C【詳解】A．增加n(HCl)，平衡正向移動，逆反應(yīng)速率增大，A錯誤；B．體積不變加入稀有氣體，參與反應(yīng)各物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動，正逆反應(yīng)速率不變，B錯誤；C．壓強(qiáng)不變加入稀有氣體，則體積變大，相當(dāng)于對原平衡體系減壓，則平衡逆向移動，所以正反應(yīng)的反應(yīng)速率下降的更多，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，C正確；D．如果平衡常數(shù)K值增大，即平衡正向移動，即正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以要降低溫度，所以逆反應(yīng)速率下降的要比正反應(yīng)速率多，對逆反應(yīng)速率的影響更大，D錯誤；答案選C。3．在恒溫條件下，1molNO2和足量C發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)。測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示。則C點(diǎn)時，該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp為A．1MPa B．2MPa C．3MPa D．4MPa【答案】B【詳解】C點(diǎn)時，NO2與CO2物質(zhì)的量濃度相等，即反應(yīng)了0.5mol的NO2，生成了0.25mol的N2和0.5mol的CO2，各組分分壓分別為：PNO2=4MPa，PN2=2MPa，PCO2=4MPa，平衡常數(shù)：，綜上所述故選B。4．反應(yīng)在800℃達(dá)到平衡時，分別改變下列條件，平衡常數(shù)K值會發(fā)生變化的是A．將體積減小至原來的一半 B．加催化劑C．將反應(yīng)溫度升高至1000℃ D．增大水蒸氣的濃度【答案】C【詳解】A．減小體積壓強(qiáng)增大，各物質(zhì)濃度都增大，但平衡不移動，化學(xué)平衡常數(shù)K不變，故A錯誤；B．加入催化劑加快反應(yīng)速率但平衡不移動，化學(xué)平衡常數(shù)也不變，故B錯誤；C．化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度改變，平衡常數(shù)改變，故C正確；D．增大水蒸氣濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，但溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，故D錯誤；故選C。5．有研究認(rèn)為，強(qiáng)堿性溶液中反應(yīng)分三步進(jìn)行，其中兩步如下：第一步

第三步

下列說法不正確的是A．是該化學(xué)反應(yīng)的中間產(chǎn)物，不是催化劑 B．第一步反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)C．由K值無法判斷第一步與第三步反應(yīng)的快慢 D．反應(yīng)的第二步為【答案】B【詳解】A．第一步水解產(chǎn)生了OH-，第三步又消耗了OH-，所以O(shè)H-是整個反應(yīng)的中間產(chǎn)物，不是催化劑，A正確；B.第一步反應(yīng)是水解反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)，B錯誤；C．平衡常數(shù)的數(shù)值大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，不能判斷反應(yīng)速率大小，C正確；D．總反應(yīng)減去第一步反應(yīng)和第三步反應(yīng)可得第二步為HOCl+I-→HOI+Cl-，D正確；故選B。二、填空題6．實(shí)驗(yàn)室中配制碘水，往