平衡学案

化学平衡：
一、平衡状态判断：
【课堂互动区】【例1】可逆反应：2NO2（g）2NO（g）+O2（g）在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（）
①单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO ②2V（NO2）正=V（O2）逆
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
【规律总结】判断平衡状态的依据：
【变式训练】反应A（g）+B（g）C（S）+2D（g）一定条件下，将A与B以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，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．混合气体密度保持不变
c．C和D的物质的量之比保持不变d．每消耗1 molA的同时生成1 mol B
e. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
二、平衡常数有关计算：
例1．已知下列反应的平衡常数
H2(g)+S(s)H2S(g) K1 S(s)+O2(g)SO2(g) K2
则反应H2(g)+ SO2(g)O2(g) +H2S(g)的平衡常数为（）
A. K1+ K2
B. K1 －K2
C. K1·K2
D. K1/ K2
例2．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO 2（g）+NaCl（s）NaNO3（s）+ClNO（g）K1∆H < 0 （I）
2NO（g）+Cl 2（g）2ClNO（g）K2∆H < 0 （II）
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K= （用K1、K2表示）。

（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡。

测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后
n（Cl2）= mol，NO的转化率а1= 。

其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率а2а1（填“>”“<”或“=”），平衡常数K2（填“增大”“减小”或“不变”。

若要使K2减小，可采用的措施是。

三、化学平衡综合应用
【例1】在某温度下，在一容积不变的容器中，反应2A(g)＋B(g) 2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol，保持温度和体积不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，试用平衡常数分析平衡移动的方向。

A．均减半B．均加倍C．均增加1mol D．均减少1mol
【例2】恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1 mol N2与1mol H2的混合气体，发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)，△Ｈ＜0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氮气的转化率为20%.
（Ⅰ）则平衡常数表达式____________ K值为__ __，
（Ⅱ）若改变压强使新平衡时氮气的转化率变为25%，则新平衡时的K值_____原平衡的K值（填大于、小于或等于）。

若降低A容器的温度，该反应K值将____ （填增大、减小或不变）
（Ⅲ）若在此温度下，向另一容器体积为1L的恒容容器B中按物质的量分别为2 mol N2、1 mol H2、1 molNH3，此时,该反应是否处于平衡状态____(填是或否)，V正___V逆（填大于、小于或等于）。

【规律小结】
【变式训练】1.在一定温度下，反应1/2H2(g)+1/2 X2(g)HX(g)的平衡常数为10。

若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L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%
2. 接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：2SO
(g) + O2(g) 2SO3(g)，△Ｈ= —
190KJ/mol
（1）该反应化学平衡常数表达式该反应450℃时的平衡常数，500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
a．v(O2)正=2 v(SO3)逆b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
3)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol，则v(O2)= mol.L-1.min-1：若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，则平衡移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”)，再次达到平衡后，mol<n(SO3)< mol。

化学平衡练习题
1、在2NO2N2O4的可逆反应中，下列状态一定属于平衡状态的是
A、N2O4和NO2的分子数比为1：2
B、平衡体系的颜色一定不再改变
C、N2O4和NO2的浓度相等
D、单位时间有1 mol N2O4变为NO2的同时，有2molNO2变为N2O4
2．2SO2+O2
2SO3（正反应放热）判断该反应达到平衡状态的标志是。

a．SO2和SO3浓度相等b．SO2百分含量保持不变c．容器中气体的压强不变
d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e．容器中混合气体的密度保持不变3、在容积不变的密闭容器中，有反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
下列能说明该反应已达平衡状态的是：
（1）N2、H2、NH3的物质的量之比是1∶3∶2
（2）V（N2）、V（H2）、V（NH3）＝1∶3∶2 （3）NH3的生成速率和消耗速率相等（4）H2的生成速率和NH3的消耗速率之比是3∶2 （5）各成分的质量不随时间变化（6）单位时间内有1 molN2生成，同时有2molNH3生成
（7）1 mol氮氮键断开的同时有3 mol氢氢键断开
（8）气体的总质量不随时间变化（9）气体总物质的量不随时间变化
（10）体系的总压强不随时间变化
4、判断正误
(1)对于一个可逆反应，升高温度，平衡常数一定增大()
(2)对于一个可逆反应，平衡正移时，平衡常数一定增大()
(3)对于一个可逆反应，只要平衡常数增大，平衡一定正移()
5．2000 K时，反应CO(g)＋1
2O2(g)CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反应2CO2(g)2CO(g)
＋O2(g)的平衡常数K′为()
A.1
K B．K 2 C.1
K2 D.1
2
1
K
6、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这三个化合物分解放氧的倾向最大的是() A．①B．②C．③D．无法判断
7、黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，其燃烧产物为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.该条件下反应的平衡常数K＝________，SO2
的平衡转化率为________．
(2)已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2
平衡转化率的是________(填字母)．
A．升高温度B．降低温度C．加入催化剂D．移出氧气
8、某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M(g)＋N(g) 2E(g)，若开始时，只充入2 mol E气体，
达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体，达到平衡时M的转化率为()
A．20%B．40%
C．60% D．80%
9、氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。

请回答下列问题：（1）该反应的离子方程式为____ ______;
（2）估算该反应的平衡常数____ ______（列式计算）
（3）在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向________移动；
（4）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将______（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡将向_________移动。

10.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO2（g）+ H2（g（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
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△H 0
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
A．容器内压强不变B．混合气体中c（CO）不变
C．v正（H2）=v逆（H2O）D．c（CO2）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）c（H2）=c（CO）c（H2O），此时t= ℃；反应CO +
H2CO2 + H2在800℃时达到平衡,分别改变下列条件,K发生改变的是（）
A.将压强减小至原来的一半
B.将反应温度升高至1000℃
C.及时把CO2分离掉
D.增大水蒸气的浓度。