08 新高考化学选择性必修三课题7：化学平衡常数及化学平衡计算

课题7：化学平衡常数及化学平衡计算
【学习目标】
1、掌握化学平衡常数的书写及化学平衡常数的应用
2、掌握化学平衡中三段式计算的方法 【主干知识梳理】 一、化学平衡常数
1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度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K 表示
2、表达式：对于可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)
)
()()()(B c A c D c C c K n m
q p ••= (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)
3、化学平衡常数表示的意义
(1)平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K 值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低 (2)一般当K ＞105时，该反应进行得基本完全 4、使用化学平衡常数应注意的问题
(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，与压强无关
(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”而不代入公式 CaCO 3(s)CaO(s)+CO 2(g) K== CO 2(g)+H 2(g) CO(g)+H 2O(l) K==
(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。

若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽
管是同一个反应，平衡常数也会改变 N 2+3H 2
2NH 3 K 1== 2NH 3
N 2+3H 2 K 2==
2
1N 2+
2
3H 2NH 3 K 3==
5、化学平衡常数的应用
(1)判断、比较可逆反应进行的程度：一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：
K 值 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)判断可逆反应的热效应：
(3)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向： 对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：
)
()()
()(B c A c D c C c Q n
m
q p c ••=，Q C 叫该反应的浓度商 ⎩⎪⎨⎪
⎧Q c <K ：反应向正反应方向进行，v 正
>v 逆Q c ＝K ：反应处于化学平衡状态，v 正＝v 逆
Q c >K ：反应向逆反应方向进行，v 正
<v
逆
【练习1】
1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度 ( )
(2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变化学平衡常数 ( ) (3)化学平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动 ( ) (4)化学平衡发生移动，化学平衡常数不一定发生变化 ( ) 2、已知下列反应在某温度下的平衡常数： H 2(g)＋S(s)H 2S(g) K 1 S(s)＋O 2(g)SO 2(g) K 2 则在该温度下反应H 2(g)＋SO 2(g)O 2(g)＋H 2S(g)的平衡常数为( ) A ．K 1＋K 2 B ．K 1－K 2 C ．K 1×K 2 D ．K 1/K 2
3、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，下列说法错误的是( )
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
A ．反应达到平衡时，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 ．增大压强使平衡向生成Z 的方向移动，平衡常数增大
D ．改变温度可以改变此反应的平衡常数
4、汽车尾气里含有的NO 气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N 2(g)＋O 2(g)2NO(g) ΔH >0，已知该
反应在2 404 ℃时，平衡常数K ＝6.4×10－
3。

请回答下列问题。

(1)该反应的平衡常数表达式为________________
(2)该温度下，向2 L 密闭容器中充入N 2和O 2各1 mol ，平衡时，N 2的转化率是________%(保留整数)
(3)该温度下，某时刻测得容器内N 2、O 2、NO 的浓度分别为2.5×10－1 mol·L －1、4.0×10－2 mol·L －1和3.0×10－3 mol·L －
1，此时反应_____(填
“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是___________________________________ (4)将N 2、O 2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下图变化趋势正确的是________
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N 2和O 2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO ，重新达到化学平衡状态。

与原
平衡状态相比，此时平衡混合气中NO 的体积分数________(填“变大”“变小”或“不变”) 5、若反应①N 2＋3H 22NH 3的化学平衡常数K 1＝a ，则反应②2NH 3N 2＋3H 2的化学平衡常数K 2和反应
③12N 2＋32
H 2NH 3的化学平衡常数K 3分别如何表示？反应物的转化率之间有何关系？
6、反应物和生成物均为气态的平衡体系，平衡常数表达式为K ＝c （X ）·c 2（Y ）
c 3（Z ）·c 2（W ）
，有关该平衡体系的说法不正确的是( )
A ．升高温度，该反应的平衡常数K 的变化无法判断
B ．增大压强，W 的质量分数减小
C ．该反应的化学方程式为3Z(g)＋2W(g)X(g)＋2Y(g)
D ．增大X 气体浓度，平衡向正反应方向移动 7、高炉炼铁发生反应：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO 2(g) ΔH >0。

(1)此反应的平衡常数表达式为K ＝________
(2)温度降低，则平衡常数K 值________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)已知1 100 ℃时，K ＝0.263，此时测得高炉中c (CO 2)＝0.025 mol·L －1，c (CO)＝0.1 mol·L －
1，在这种情况下，该反应________(填“是”
或“没有”)处于化学平衡状态，此时正反应速率________逆反应速率(填“>”“<”或“＝”)，其原因是___________________________
8、在体积为1 L 的密闭容器中，进行如下化学反应：CO 2(g)＋H 2(g)CO(g)＋H 2O(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
请回答下列问题：
(1)升高温度，化学平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动 (2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________
A ．c (CO 2)＝c (CO)
B ．K 不变
C ．容器中的压强不变
D ．v 正(H 2)＝v 正(CO 2)
E ．c (H 2)保持不变 (3)若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c (CO 2)·c (H 2)＝c (CO)·c (H 2O)，此时的温度为________；在此温度下，若该容器中含有1 mol
CO 2、1.2 mol H 2、0.75 mol CO 、1.5 mol H 2O ，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”)
二、有关化学平衡的计算：
1、有关化学平衡的基本计算：“三段式” 浓度(或物质的量) aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)
起始 m n 0 0 转化 ax bx cx dx 平衡 m －ax n －bx cx dx (1)物质浓度的变化关系
反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度
其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比 (2)反应的转化率(α)：α（或质量、浓度）
反应物起始的物质的量（或质量、浓度）
反应物转化的物质的量×100％
A 的转化率：α(A)
%100 m
ax
C 的物质的量分数：ω(C)×100％
(3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论：
恒温、恒容时：
2
121n n P P ==；恒温、恒压时：
2
121n n
V V ==
【练习3】
1、在某温度下，将H 2和I 2各0.10mol 的气态混合物充入10L 的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c (H 2)=0.008 0 mol/L 。

(1)求该反应的平衡常数。

(2)在上述温度下，该容器中若通入H 2和I 2蒸气各0.20 mol ，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。

2、在密闭容器中，将2.0 mol CO 与10 mol H 2O 混合加热到800℃，达到下列平衡：CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g) K=1.0，求
CO 的转化率。

3、已知CO(g) + H 2O(g)CO 2 (g) +H 2 (g) 800℃ K = 1.0 ；求恒温恒容体系中，用c(CO):c(H 2O)=1:1或1:4开始，达到平衡时
CO 和H 2O(g)的转化率。

2、混合气体平均相对分子质量问题 (1)混合气体平均相对分子质量M ：总
总n m M
==
(2)对于可逆反应a A( g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)达平衡后：
①当反应物和生成物均为气体时，m 总不变，平衡移动（温度、压强的改变）时，就看物质的量变化
②当体系中有固体或液体时，平衡移动（温度、压强的改变）时，气体的质量变化，气体的物质的量也可能变化，平均分子质量
可增也可减，要具体分析
【练习4】 1、可逆反应：3A(g)3B (?) +C (?) (正反应吸热)，随温度升高，气体的平均相对分子质量变小，则下列判定正确的是( ) A ．B 和C 可能都是固体 B ．B 和C 一定都是气体 C ．若C 为固体，则B 一定是气体 D ．B 和C 可能都是气体 【课后作业一】
1、关于化学平衡常数的叙述正确的是( )
A ．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数
B ．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数不变
C ．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
D ．生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积的比值小于K 时，v 正<v 逆
2、化学平衡常数可以用K 来表示，下列关于化学平衡常数的说法中正确的是( ) A ．K 越大，反应物的转化率越小 B ．K 与反应物的浓度有关 C ．K 与生成物的浓度有关 D ．K 与温度有关
3、某温度下，可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)的平衡常数为K ，下列对K 的说法正确的是( ) A ．K 值越大，表明该反应越有利于C 的生成，反应物的转化率越大 B ．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K 增大 C ．温度越高，K 一定越大 D ．如果m ＋n ＝p ，则K ＝1
4、当把晶体N 2O 4放入密闭容器中气化，并建立了N 2O 4(g)2NO 2(g)平衡后，保持温度不变，再通入若干N 2O 4气体，待反
应达
到新的平衡时，则新平衡与旧平衡相比，其c 2NO 2
c N 2O 4
值( )
A ．变大
B ．不变
C ．变小
D ．无法确定
5、将4 mol SO 2与2 mol O 2放入4 L 的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO 2＋O 22SO 3，测得平衡时SO 3的浓度为
0.5 mol·L －
1。

则此条件下的平衡常数K 为( )
A ．4
B ．0.25
C ．0.4
D ．0.2
6、在一定温度下，反应12H 2(g)＋1
2
X 2(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%
7、在淀粉-KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I －(aq)I －
3(aq)。

测得不同温度下该反应的平衡常数K 如表所示，下列说法正确
的是( )
t /℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409
A ．反应I 2(aq)＋I －(aq)I －3(aq)的ΔH >0
B ．其他条件不变，升高温度，溶液中c (I －
3)减小
C ．该反应的平衡常数表达式为K ＝c I 2·c I
－
c I －
3
D ．25 ℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡常数K 小于689 8、某可逆反应正向反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A ．该反应为吸热反应
B ．当反应达到平衡时，降低温度，A 的转化率减小
C ．升高温度，平衡常数K 增大；压强增大，平衡向正反应方向移动
D ．加入催化剂，反应速率增大，
E 1减小，E 2减小，反应热不变 9、已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO 2(g)＋Cu(s)和反应②：H 2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H 2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别
为K 1和K 2，该温度下反应③：CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)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K 1＝c CO 2·c Cu
c CO ·c CuO
B ．反应③的平衡常数K ＝K 1
K 2
C ．对于反应③，恒容时，温度升高，H 2浓度减小，则该反应的焓变为正值
D ．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小
10、温度为t ℃时，在体积为10 L 的真空容器中通入1.00 mol 氢气和1.00 mol 碘蒸气，20 min 后，反应达到平衡，此时测得碘蒸
气的浓度为0.020 mol·L －
1。

涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示：①H 2(g)＋I 2(g)2HI(g) ②2H 2(g)＋2I 2(g)4HI(g)
下列说法正确的是( )
A ．反应速率用HI 表示时，v (HI)＝0.008 mol·L －1·min －
1
B ．两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同
C ．氢气在两个反应方程式中的转化率不同
D ．第二个反应中，增大压强平衡向生成HI 的方向移动
11、已知尿酸是一种有机酸(以HUr 表示)，能溶于水。

关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr)。

发生的
反应如下：HUr Ur －＋H ＋
①
Ur －(aq)＋Na ＋
(aq)NaUr(s)②
(1)关节炎大都是阴冷天气时发作，这说明反应②是_________反应(填“放热”或“吸热”)。

简述你得出该结论的理由
______________
(2)当温度升高时，反应②的化学平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)写出反应②的平衡常数表达式K ＝________________________________________。

12、工业合成氨N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)反应过程中的能量变化如图所示，据图回答下列问题：
(1)该反应通常用活性铁作催化剂，加活性铁会使图中B点升高还是降低________，理由是_________________
(2)该反应平衡常数表达式为K＝____________，当某时刻c2NH3
c N2·c3H2______K(填“<”、“>”或“＝”)时，反应向右进行
(3)450 ℃时该反应的平衡常数________500 ℃时的平衡常数(填“<”、“>”或“＝”)
(4)一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H2的转化率，可以采取的合理措施有________
a．高温高压b．加入催化剂c．增加N2的浓度d．增加H2的浓度e．分离出NH3
13、某温度下，在一密闭容器中充入一定量CO2，并加入足量铁粉，发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)，测得CO2和CO
浓度随时间的变化如图所示：
(1)0～8 min，v(CO)＝__________mol·L－1·min－1
(2)下列措施中，能够改变平衡时c(CO)/c(CO2)的比值的是_______
A．温度B．铁粉的量(足量) C．压强D．CO的量
(3)已知：反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K1；反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常数为K2。

不同温
度时K1、K2的值如下表：
温度/K K1K2
973 1.47 2.38
1 173 2.15 1.67
根据表中数据，计算反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的K。

①温度为973 K时：K＝______________________
②温度为1 173 K时：K＝____________________
③反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是______反应(填“吸热”或“放热”)
14、下列反应在210 ℃达到平衡：
①PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=Q1K=1
②CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)ΔH=-Q2K'=5×104
③COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)ΔH=Q3K″
(1)根据反应①的平衡常数K表达式,下列等式必定成立的是
A.c(PCl5)=c(PCl3)=c(Cl2)=1
B.c(PCl5)=c(PCl3)·c(Cl2)=1
C.c(PCl5)=c(PCl3)·c(Cl2)
(2)反应②和反应③的平衡常数K'和K″存在的关系为
(3)温度不变,降低Cl2的浓度,反应③的K″的值(填“增大”“减小”或“不变”)
(4)要使反应①和反应②的K值相等,应采取的措施是
A.反应①、②同时升高温度
B.反应①、②同时降低温度
C.反应①降低温度,反应②维持210 ℃
15、一定温度下，在体积为V L的密闭容器中，发生某可逆反应，其化学平衡常数表达式为K＝c CO·c H2
c H2O
(1)写出该反应的化学反应方程式：___________________________________
(2)向该平衡体系中通入一定量的H2，则平衡向___________反应方向移动，平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)若第t1秒时，CO的物质的量为n mol，到第t2秒时恰好达到平衡，此时CO的物质的量浓度为m mol·L－1，这段时间内的化学反
应速率v(CO)＝__________mol·L－1·s－1
(4)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。

①从图中看到，从反应开始进行至t1时，始终存在________关系(填序号)
a．v(正)>v(逆) b．v(正)＝v(逆) c．v(正)<v(逆)
②t1时改变了某种反应条件，改变的条件不可能是________(填序号)
a．减小H2浓度b．增大CO浓度c．使用催化剂
(5)研究表明，在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。

为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应
速率的影响规律，至少应该设计________组实验
【课后练习二】
1、已知反应mX(g)+nY(g)qZ(g)的△H<0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是( )
A.通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动
B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍
C.降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小
D.增加X的物质的量，Y的转化率降低
2、在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q，在一定条件下发生反应：2R(g)+5Q(g)4X(g)+nY(g)。

反应完全后，容器温度不变，混和气体的压强是原来的87.5%，则化学方程式中的n值是( )
A.2
B.3
C.4
D.5
3、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，下列说法错误的是( )
物质X Y Z
初始浓度/mol·L-10.1 0.2 0
平衡浓度/mol·L-10.05 0.05 0.1
A．反应达到平衡时，X的转化率为50％B．反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600 C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
4、1mol X气体跟a rnol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋aY(g)bZ(g)，反应达到平衡后，测得
X的转化率为50％。

而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是( )
A.a＝1，b＝1
B.a＝2，b＝1
C.a＝2，b＝2
D.a＝3，b＝2
5、在一定固定的密闭容器中，放入3mol X和2mol Y，在一定条件下发生反应：4X (g) + 3Y(g)2Q(g) + nR(g)达平衡后，
容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5％，X的浓度减小1
3
，则该反应方程式中的n值是( )
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
6、在一密闭容器中进行下列反应：2M g N g R s Z g
()()()()
++。

在反应达到平衡后保持温度不变，若缩小容器
的体积，则混合气体的平均相对分子质量( )
A. 一定增大
B. 一定减小
C. 一定不变
D. 不能确定
7、下列反应达到平衡后，升高温度可以使平衡混合气体平均相对分子质量增大的是( )
A.H g I g HI g
22
2
()()()
+
，正反应为放热反应
B.N g H g NH g
223
32
()()()
+
，正反应为放热反应
C.22
322
SO g SO g O g
()()()
+
，正反应为吸热反应
D.4546
322
NH g O g NO g H O g
()()()()
++
，正反应为放热反应
8、在一定条件下，可逆反应X g Y g Z g
()()()
+32
达到平衡时，测得Y的转化率为37.5%，X的转化率为25%，
则反应开始时，充入容器中的X、Y的物质的量之比是( )
A. 1:3
B. 3:1
C. 3:2
D. 1:2
9、在一密闭容器中，等物质的量的A和B发生反应：A(g)+2B(g)2C(g)，反应达平衡时，若混合气体中A和B的物质的
量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为( )
A.40%
B.50%
C.60%
D.70%
10、在一固定容积的密闭容器中，加入4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)+nY(g)2R(g)+W(g)反应达到平衡时，测
知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为( )
A.4
B.3
C.2
D.1
11、在某合成氨厂合成氨的反应中，测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6∶18∶1，出口处气体N2、H2、NH3
的体积比为9∶27∶8，则氮气的转化率为( )
A．75% B．50% C．25% D．20%
12、在一定条件下，其密闭容器中发生了如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔΗ<0；反应达平衡后，SO2、O2、SO3的物质
的量之比为3∶2∶5。

保持其它条件不变，升温后达到新平衡时，SO2、O2的物质的量分别为1.4mol和0.9mol，此时容器内SO3的物质的量应为( )
A．1.8mol B．2mol C．2.2mol D．2.4mol
13、在体积为a L的密闭容器中，放入2 LA气体和1 LB气体，在一定条件下发生反应：3A(g)+B(g)nC(g)+2D(g)，反应达平衡
后，A的浓度减少到原来的1/2，混合气体的平均相对分子质量增大了1/8倍，则反应式中的n值为( )
A．1 B．2 C．3 D．4
14、在一定温度下将1molCO和1molH2O(g)通入一个密闭容器中反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，达到平衡后CO2的
物质的量为0.6mol，再通入4molH2O(g)达到平衡后CO2的物质的量可能是( )
A．等于0.6mol B．等于1mol C．大于1mol D．大于0.6mol，小于1mol
15、可逆反应A+B(s)C，达到平衡后，无论加压或降温。

B的转化率都增大，则下列结论正确的是( )
A. A为气体，C为固体，正反应为放热反应
B. A为固体，C为气体，正反应为放热反应
C. A为气体，C为固体，正反应为吸热反应
D. A、C均为气体，正反应为吸热反应
16、在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，
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0.3mol/L B. Y 2为0.35mol/L C. X 2为0.2mol/L D.Z 为0.4mol/L 17、t ℃时，将2molSO 2和1molO 2通入体积为2L 的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)，△H=
－196.6kJ/mol. 2min 时反应达到化学平衡，此时测得反应物O 2还乘余0.8mol ，请填写下列空白：
(1)从反应开始到达化学平衡，生成SO 3的平均反应速率为 ；平衡时SO 2转化率为 (2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是（填标号，下同）
A ．溶器内压强不再发生变化
B ．SO 2的体积分数不再发生变化
C ．容器内气体原子总数不再发生变化
D ．相同时间内消耗2nmolSO 2的同时消耗nmolO 2
E ．相同时间内消耗2nmolSO 2的同时生成nmolO 2
(3)反应达到化学平衡后，以下操作将引起平衡向正反方向移动并能提高SO 2转化率的是 。

A ．向容器中通入少量O 2 B ．向容器中通入少量SO 2 C ．使用催化剂 D ．降低温度 E ．向容器中通入少量氦气（已知：氦气和SO 2、O 2、SO 3都不发生反应）
(4)t 2℃时，若将物质的量之比n （SO ）2：n （O 2）=1：1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，
混合气体体积减少了20%。

SO 2的转化率为
18、将1molCO 和1molH 2O （g ）充入某固定容积的反应器中，在某条件下达到平衡：CO+H 2O （g ）CO 2+H 2，此时有2/3
的CO 转化为CO 2：
(1)该平衡混合物中CO 2的体积分数为
(2)若容器体积为1L,到达平衡所需时间为2分钟，则H 2的平均反应速率为
(3)若在相同条件下，向容器中充入1molCO 2、1molH 2和1molH 2O ，则达到平衡时与(1)中平衡相比较，平衡应向 （填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”）移动，此时平衡混合物中CO 2的体积分数可能是下列各值中的 （填编号） A ．22.2% B ．27.55% C ．33.3% D ．36.8%
(4)结合(3)中计算结果分析若平衡向正方向移动时，则下列说法中正确的是 （填序号） ①生成物的产量一定增加； ②生成物的体积分数一定增加； ③反应物的转化率一定增大； ④反应物的浓度一定降低； ⑤正反应速率一定大于逆反应速率； ⑥一定使用了催化剂
【化学平衡常数及化学平衡计算】答案
【练习1】 1、(1)× (2)× (3)× (4)√
2、D 。

由平衡常数的定义可知，K 1＝c （H 2S ）c （H 2）
，K 2＝
c （SO 2）c （O 2）
，反应H 2(g)＋SO 2(g)
O 2(g)＋H 2S(g)的平衡常数K ＝
c （O 2）·c （H 2S ）c （H 2）·c （SO 2）
，即K ＝K 1/K 2。

3、C 。

X 、Y 反应的物质的量浓度为0.05 mol·L －1、0.15 mol·L －1，Z 生成的物质的量浓度为0.1 mol·L －1，则该反应的化学方
程式为X ＋3Y 2Z 。

显然，X 的转化率为50%；平衡常数K ＝0.12
0.05×0.053＝1 600；平衡常数仅受温度的影响，不受压强
和浓度的影响，所以C 错误。

4、(1)K ＝c 2（NO ）c （N 2）·c （O 2） (2)4 (3)向正反应方向进行 Q c ＝（3.0×10－
3）2（2.5×10－1）×（4.0×10－
2）
＝9.0×10－4<K ＝6.4×10－
3 (4)AC (5)不变
[解析] (2)N 2(g)＋O 2(g)
2NO(g)
起始/mol 1 1 0 变化/mol x x 2x
平衡/mol 1－x 1－x 2x
K ＝x 2⎝⎛⎭⎫1－x 22＝6.4×10－3，x ≈0.04，N 2的转化率为0.04 mol
1 mol ×100%＝4%。

(3)Q c ＝
（3.0×10－3）2
（2.5×10－1）×（4.0×10－2）
＝9.0×10－4<6.4×10－3，所以反应向正反应方向进行。

(4)由于该反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，A 项正确；加入催化剂，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但NO 的平衡浓度不变，B 项错误；升高温度，平衡正向移动，氮气的转化率提高，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，C 项正确。

(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N 2和O 2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO ，由于该反应是反应前后气
体体积相等的反应，故建立的平衡与原平衡等效，平衡混合气中NO 的体积分数不变。

5、K 2＝1
a ，K 3＝a ，反应①和反应③中同一反应物的转化率相同，反应①中N 2或H 2和反应②中NH 3的转化率之和为100%。

6、D 。

根据平衡常数表达式且所有反应物和生成物均为气态，则该反应的化学方程式为3Z(g)＋2W(g)X(g)＋2Y(g)，C
项正确；由于无法知道该反应是吸热反应还是放热反应，故升高温度无法判断化学平衡常数如何变化，A 项正确；增大压强，
平衡右移，W 的质量分数减小，B 项正确；增大X 的浓度，平衡逆向移动，D 项错误。

7、(1)c （CO 2）c （CO ） (2)减小 (3)没有 > c （CO 2）c （CO ）＝0.25<K ，反应向正反应方向进行，故v (正)>v (逆)
解析：(1)固体FeO 和Fe 不写入平衡常数表达式中； (2)温度降低，平衡逆向移动，K 减小；
(3)c （CO 2）c （CO ）＝0.025 mol·L －1
0.1 mol·L －1＝0.25<K ＝0.263；反应没有处于平衡状态，应向正反应方向进行，v (正)>v (逆)。

8、(1)正反应 (2)E (3)850 ℃ 向正反应方向进行中
解析：(1)由表格数据可得，随着温度升高，平衡常数增大，说明化学平衡向正反应方向移动；(2)A 项，达到平衡时c (CO 2)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；C 项，此反应不论是否平衡，压强均不改变；D 项，v 正(CO 2)与v 正(H 2)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。

(3)由c (CO 2)·c (H 2)＝c (CO)·c (H 2O)，则计算出K ＝1.0，即此时温度为850 ℃，此温度下
c （CO ）·c （H 2O ）c （CO 2）·c （H 2）
＝
0.75×1.5
1×1.2
≈0.94<1.0，故反应向正反应方向进行中。

【课后作业一】
1．C 2．D 3．A 4．B 5．A 6.B 7．B 8．D 9．B 10．A
11.(1)放热 阴冷天气易发病，说明温度降低，反应②平衡右移，有利于NaUr 结晶，说明该反应为放热反应
(2)减小 (3)1
c Ur －·c Na
＋
12．(1)降低 催化剂能降低反应的活化能
(2)c 2NH 3
c N 2·c 3H 2
< (3)> (4)ce 13．(1)0.062 5 (2)A (3)①0.62 ②1.29 ③吸热 14、(1)C (2)K '=(或K '·K ″=1) (3)不变 (4)A
解析:该题考查了平衡常数的表达式应用及影响因素等。

(1)根据平衡常数表达式K ==1,故c (PCl 5)=c (PCl 3)·c (Cl 2),C 项正确。

(2)②的平衡常数K '=
,
③的平衡常数K ″=,故K '=。

(3)温度不变,K 不变。

(4)要使反应①②的K 值相等,应使反应①平衡正向移动或反应②平衡逆向移动,反应①、②同时升高温度可以实现,A 项符合题意。

15、(1)C (s )＋H 2O (g ) CO (g )＋H 2(g )(可不标状态) (2)逆 不变 (3)mV －n
V t 2－t 1
(4)①a ②a (5)3
【解析】 (1)该反应的生成物为CO 和H 2，反应物中有H 2O ，根据质量守恒可知有碳参与反应，反应的化学方程式为C (s )＋H 2O (g )
CO (g )＋H 2(g )。

(2)增大生成物浓度，平衡逆向移动，平衡常数只与温度有关。

(3)根据化学反应速率的表达
式可知：v(CO )＝m －n V
t 2－t 1＝mV －n V t 2－t 1
( mol ·L －1·s －1)。

(4)t 1时刻反应未达平衡，v(正)>v(逆)，t 1时刻逆反应速率突然增大，可能是增大了生成物浓度，也有可能是使用了催化剂。

(5)设计标准实验、改变温度、改变催化剂比表面积3组实验即可。

1、B 2、A 3、C 4、AD 5、D 6、D 7、D 8、D 9、A 10、B 11、C 12、A 13、A 14、D 15、A 16、AB 17、（1）0.1mol/L·min （3分） 20%（3分）
（2）ABE （3分）
（3）AD（3分）
（4）80%（3分）
18（1）33．3%；（2分）
（2） mol／L／min （2分）
（3）正反应方向，（2分）B ；（3分）（4）①⑤（3分）。