2020版化学鲁科版选修4学案：第2章 第2节 第2课时 平衡转化率 Word版含解析.docx

第2课时 平衡转化率
[核心素养发展目标] 1.证据推理：知道平衡转化率的含义，理解用平衡转化率表示化学反应限度的方法。

2.模型认知：构建化学平衡计算的思维模型，并运用模型进行平衡常数、平衡浓度、平衡转化率的计算。

一、平衡转化率的概念及表达式 1．平衡转化率的概念
平衡时已转化了的某反应物的量(物质的量或浓度)与转化前该反应物的量之比。

平衡转化率可描述化学反应的限度。

2．平衡转化率计算公式 对反应a A(g)＋b B(g)
c C(g)＋
d D(g)
A 的平衡转化率α(A)＝A 的初始浓度－A 的平衡浓度A 的初始浓度
×100%
注意 平衡转化率与平衡常数均能定量表示化学反应进行的程度，但平衡常数不直观，转化率能更直观地表示化学反应进行的程度。

例1 在25 ℃时，密闭容器中A 、B 、C 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
则A 的平衡转化率为________________，B 的平衡转化率为________________。

答案 25% 50%
解析 αA ＝2 mol·L －
1－1.5 mol·L －
1
2 mol·L －
1
×100%＝25%， αB ＝3 mol·L －
1－1.5 mol·L －
1
3 mol·L －
1
×100%＝50%。

考点 平衡转化率的概念及表达式 题点 平衡转化率的简单计算
(1)对某一个具体反应，在温度一定时，只有一个化学平衡常数；但不同反应物的平衡转化率可能不同。

故必须指明是哪一反应物的平衡转化率。

(2)平衡常数只与温度有关，而平衡转化率的影响因素有温度、浓度、压强等。

(3)温度一定，平衡常数越大，平衡转化率不一定越大。

例2 实验室用4 mol SO 2与2 mol O 2进行下列反应： 2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) ΔH ＝
－196.64 kJ· mol －
1，当放出314.624 kJ 热量时，SO 2的转化率为( )
A ．40%
B ．50%
C ．80%
D ．90% 答案 C
解析 根据放出314.624 kJ 的热量可知参加反应的SO 2的物质的量为314.624 kJ 196.64 kJ·mol －1×2＝
3.2 mol ，故SO 2的转化率为3.2 mol
4 mol ×100%＝80%。

考点 平衡转化率的概念及表达式 题点 平衡转化率的简单计算 二、平衡转化率与化学平衡常数的计算 1．计算模型(三段式法) m A(g)＋n B(g)
p C(g)＋q D(g)
初始量 a b 0 0 变化量 mx nx px qx 平衡量 a －mx b －nx px qx (1)对于反应物：平衡量＝初始量－变化量 (2)对于生成物：平衡量＝初始量＋变化量 2．计算思路
(1)设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x 。

(2)列出三个量：用含x 的式子表示平衡体系中各物质的初始量、变化量、平衡量。

(3)列式计算：根据平衡时含x 的相应关系列式求解。

例3 化学反应2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 3(g)是硫酸制造工业的基本反应，若在一定温度下，
将0.1 mol 的SO 2(g)和0.06 mol O 2(g)注入体积为2 L 的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.08 mol SO 3(g)，则在该温度下： (1)此反应的平衡常数为________。

(2)SO 2(g)和O 2(g)的平衡转化率为________，___________________________________。

答案 (1)1 600 mol －
1·L (2)80% 66.7%
解析 (1) 2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 3(g)
初始浓度(mol·L －
1) 0.050 0.030 0 转化浓度(mol·L －
1) 0.040 0.020 0.040
平衡浓度(mol·L －
1) 0.010 0.010 0.040
K ＝[SO 3]2[SO 2]2[O 2]＝(0.040 mol·L －
1)2(0.010 mol·L －1)2×0.010 mol·L
－1＝1 600 mol －1·L 。

(2)α(SO 2)＝0.04 mol·L －
1
0.05 mol·L －1
×100%＝80%；
α(O 2)＝0.020 mol·L －
1
0.030 mol·L －1
×100%≈66.7%。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算 题点 平衡转化率与平衡常数计算的综合 例4 反应SO 2(g)＋NO 2(g)SO 3(g)＋NO(g)，若在一定温度下，将物质的量浓度均为
2 mol·L
－1
的SO 2(g)和NO 2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO 2(g)的
转化率为50%，则在该温度下： (1)此反应的平衡常数为________。

(2)在上述温度下，若SO 2(g)的初始浓度增大到3 mol·L －
1，NO 2(g)的初始浓度仍为2 mol·L －
1，
达到化学平衡状态时，计算下列各物质的浓度及SO 2和NO 2的平衡转化率。

①[SO 3]＝______ mol·L －
1，[SO 2]＝______ mol·L －
1。

②α(SO 2)＝________，α(NO 2)＝________。

答案 (1)1 (2)①1.2 1.8 ②40% 60% 解析 (1)设平衡时SO 2的浓度为x mol·L －
1
SO 2(g)＋NO 2(g)
SO 3(g)＋NO(g)
初始浓度(mol·L －
1) 2 2 0 0 平衡浓度(mol·L －
1) x x 2－x 2－x
由题意可知2－x
2×100%＝50%，x ＝1，
K ＝[SO 3][NO][SO 2][NO 2]＝1 mol·
L －
1×1 mol·L －
11 mol·L －1×1 mol·L －1
＝1。

(2)设达平衡时NO 的浓度为y mol·L －
1
SO 2(g)＋NO 2(g)
SO 3(g)＋NO(g)
初始浓度(mol·L －
1) 3 2 0 0 平衡浓度(mol·L －
1) 3－y 2－y y y
因为温度不变，平衡常数不变，K ＝1 则y 2(3－y )(2－y )
＝1，y ＝1.2 ①平衡浓度：[SO 3]＝1.2 mol·L －
1，[SO 2]＝3 mol·L －
1－1.2 mol·L －
1＝1.8 mol·L －
1
②α(SO 2)＝1.2 mol·L －
13 mol·L －1
×100%＝40%；
α(NO 2)＝1.2 mol·L －
1
2 mol·L －1
×100%＝60%。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算
题点平衡转化率与平衡常数计算的综合
思维启迪
(1)相同温度下，可以从平衡Ⅰ条件求出化学平衡常数，利用平衡常数求出平衡Ⅱ条件下的有关量。

(2)当按照化学计量数之比投入反应物时，反应物转化率相同。

(3)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会减小。

1．不同温度时反应2HI(g)I2(g)＋H2(g)的平衡常数如下：350 ℃时为66.9,425 ℃时为54.4,490 ℃时为45.9。

在上述温度中HI的转化率最高是在()
A．490 ℃B．425 ℃
C．350 ℃D．无法确定
答案 C
解析对于可逆反应，在一定温度下达到化学平衡，对应一个化学平衡常数，温度发生变化时，化学平衡被破坏，达到新的平衡时，平衡常数也会随之发生变化。

平衡常数不受压强和浓度影响，只随温度的变化而变化，而且平衡常数越大，反应越彻底。

比较题中所给的三个温度的平衡常数可知，350 ℃时的平衡常数最大，故350 ℃时，HI的转化率最高。

考点平衡转化率的概念及表达式
题点平衡转化率的概念及与温度的关系
2．在恒容密闭容器中，CO与H2发生反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0，达到平衡后，若只改变某一条件，下列示意图正确的是()
答案 B
解析 增大CO 的用量，CO 的转化率减小，A 项错误；平衡常数只与温度有关，ΔH <0的反应，温度升高，平衡常数减小，B 项正确，C 项错误；增大H 2的用量，CO 的转化率增大，D 项错误。

考点 平衡转化率的概念及表达式 题点 平衡转化率的概念及与温度等的关系
3．某温度下，向容积为2 L 的密闭反应器中充入0.10 mol SO 3，当反应器中的气体压强不再变化时，测得SO 3的转化率为20%，则该温度下反应2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)的平衡常数
的数值为( ) A ．3.2×103 B ．1.6×103 C ．8.0×102 D ．4.0×102
答案 A
解析 2SO 2(g)＋O 2(g)
2SO 3(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 ＝[SO 3]2[SO 2]2
[O 2]＝3.2×103 mol －1·L 。

考点 平衡转化率和平衡常数的计算 题点 平衡转化率与平衡常数计算的综合 4．在773 K 时，CO(g)＋H 2O(g)
CO 2(g)＋H 2(g)的平衡常数K ＝9，若CO 、H 2O 的起始浓
度均为0.020 mol·L －
1，则在此条件下CO 的转化率是( ) A ．60% B ．50% C ．75% D ．25% 答案 C
解析 设达到平衡时CO 转化的浓度为x mol·L －
1，
则平衡时[CO]＝[H 2O]＝(0.020－x )mol·L －
1，
[CO 2]＝[H 2]＝x mol·L －1。

K ＝[CO 2][H 2][CO][H 2O]＝x 2(0.020－x )2
＝9，解得x ＝0.015，
则CO 的转化率为0.015
0.020×100%＝75%。

考点 平衡转化率和平衡常数的计算 题点 平衡转化率与平衡常数计算的综合
5．(1)化学平衡常数K 表示可逆反应进行的程度，K 值越大，表示____________________，K 值大小与温度的关系：温度升高，K 值____________________(填 “一定增大”“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。

(2)在H 2SO 4生产中，SO 2催化氧化成SO 3：
2SO2(g)＋O2(g)催化剂
△
2SO3(g)
某温度下，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将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中，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“大于”“小于”或“等于”)。

答案(1)可逆反应进行的程度越大可能增大也可能减小
(2)①800 mol－1·L②等于
解析(1)根据平衡常数的定义可知K值越大表示该反应向正反应方向进行的程度越大；正反应方向的热效应不确定，若正反应为吸热反应，温度升高，K值增大，若正反应为放热反应，温度升高，K值减小。

(2)①由图示可知：当p＝0.10 MPa时，α＝0.80。

2SO2(g)＋O2(g)催化剂
△
2SO3(g)
起始浓度/mol·L－10.2 0.1 0
转化浓度/mol·L－10.16 0.08 0.16
平衡浓度/mol·L－10.04 0.02 0.16
K＝[SO3]2
[SO2]2[O2]＝(0.16 mol·L－1)2
(0.04 mol·L－1)2×0.02 mol·L－1
＝800 mol－1·L。

②平衡状态由A变到B时，温度不变，K(A)＝K(B)。

考点平衡转化率和平衡常数的计算
题点平衡常数与平衡转化率计算的综合
6．将等物质的量的CH4和H2O(g)充入 1 L恒容密闭容器中，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。

某温度下反应达到平衡，平衡常数K＝27 mol2·L－2，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，则CH4的平衡转化率为(计算结果保留两位有效数字)________。

答案91%
解析设CH4和H2O(g)的起始物质的量均为x mol
CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
起始浓度(mol·L－1)x x0 0
转化浓度(mol·L－1)0.10 0.10 0.10 0.30
平衡浓度(mol·L －
1) x －0.10 x －0.10 0.10 0.30
0.10 mol·L －
1×(0.30 mol·L －
1)3(x －0.10) mol·L －1×(x －0.10) mol·L
－1＝27 mol 2·
L －2
解得x ＝0.11，
CH 4的平衡转化率为0.10 mol 0.11 mol ×100%≈91%。

考点 平衡转化率和平衡常数的计算 题点 平衡常数与平衡转化率计算的综合
题组一 平衡转化率与化学平衡常数的变化判断
1．等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(s)
ΔH <0，下列叙述正确的是( )
A ．达到平衡时，X 、Y 的平衡转化率不同
B ．升高温度，平衡常数K 值增大
C ．平衡常数K 值越大，X 的转化率越大
D ．达到平衡时，反应速率v 正(X)＝2v 逆(Z) 答案 C
解析 A 项，X 与Y 起始时物质的量相等，转化物质的量之比＝方程式化学计量数之比，故平衡时α(X)＝α(Y)，错误；B 项，该反应ΔH <0，即放热反应，升高温度K 值减小，错误；C 项，K 值越大，反应进行程度即X 的转化率越大，正确；D 项，平衡时，v 正(X)＝1
2v 逆(Z)，
错误。

考点 平衡转化率与平衡常数的概念与应用 题点 平衡转化率与平衡常数的表达与意义 2．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 答案 A
解析 平衡常数K 只与温度有关，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。

考点 平衡转化率与平衡常数的概念与应用 题点 平衡转化率与平衡常数的表达与意义 题组二 平衡转化率的计算
3．已知某温度下可逆反应：M(g)＋N(g)
P(g)＋Q(g)，反应物的初始浓度分别为c 0(M)＝
1 mol·L －
1，c 0(N)＝2.4 mol·L －
1；达到平衡后，M 的平衡转化率为60%，则此时平衡常数K 的数值为( )
A ．0.25
B ．0.5
C ．1
D ．2 答案 B
解析 M(g)＋N(g)
P(g)＋Q(g)
初始浓度(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
K ＝[P][Q][M][N]＝0.6 mol·L －
1×0.6 mol·L －
10.4 mol·L －1×1.8 mol·L －1
＝0.5。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算 题点 平衡转化率与平衡常数计算的综合
4．在一定温度时，4 mol A 在2 L 密闭容器中分解：A(g)
2B(g)＋C(g)，达到平衡时，测
得已有50%的A 分解成B 和C 。

此温度下，该反应的平衡常数为( ) A ．4 mol 2·L －
2
B ．3 mol 2·L －
2
C ．2 mol 2·L －2
D ．1 mol 2·L －
2
答案 A
解析 A(g)
2B(g)＋C(g)
初始浓度/mol·L －
1 2 0 0 转化浓度/mol·L －
1 1
2 1
平衡浓度/mol·L －
1 1
2 1
K ＝[B]2[C][A]＝(2 mol·L －
1)2×1 mol·L －
11 mol·L
－1
＝4 mol 2·L －2。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算 题点 平衡转化率与平衡常数计算的综合
5．将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH 4I(s)NH 3(g)＋HI(g)；
②2HI(g)
H 2(g)＋I 2(g)。

达到平衡时，[H 2]＝0.5 mol·L －
1，[HI]＝4 mol·L －
1，则此温度下反
应①的平衡常数的数值为( ) A ．9 B ．16 C ．20 D ．25 答案 C
解析 由H 2和HI 的平衡浓度可推算出①反应生成的HI 和NH 3的浓度均为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 mol2·L－2＝20 mol2·L－2。

考点平衡转化率与平衡常数的计算
题点平衡常数的计算
6．在密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800 ℃，有下列平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，且平衡常数K＝1。

若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol H2O相互混合并加热到800 ℃，则CO的转化率为()
A．40% B．50% C．60% D．83.3%
答案 B
解析设CO的转化率为x
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
n(始)/mol 1 1 0 0
n(变)/mol x x x x
n(平)/mol1－x1－x x x
由K＝[CO2][H2]
[CO][H2O]知：
x
2×
x
2
1－x
2×
1－x
2
＝1
解得：x＝50%。

考点平衡转化率与平衡常数的计算
题点平衡转化率与平衡常数计算的综合
7．在一定温度下的密闭容器中，加入 1 mol CO和 1 mol H2O发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时测得n(H2)＝0.5 mol，下列说法不正确的是() A．在该温度下，反应的平衡常数K＝1
B．平衡常数与反应温度无关
C．CO的平衡转化率为50%
D．平衡时n(H2O)＝0.5 mol
答案 B
解析CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
起始/mol 1 1 0 0
转化/mol 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡/mol 0.5 0.5 0.5 0.5
由化学方程式及以上数据判断可得A、C、D项正确。

平衡常数与反应温度有关，B项错误。

考点平衡转化率与平衡常数的计算
题点平衡转化率与平衡常数计算的综合
8．在容积可变的密闭容器中，2 mol N 2和9 mol H 2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H 2的转化率为25%，则平衡时氨气的体积分数接近于( ) A ．5% B ．10% C ．16% D ．20% 答案 C
解析 N 2＋ 3H 2
2NH 3
初始物质的量(mol) 2 9 0 转化物质的量(mol) x 3x 2x 平衡物质的量(mol) 2－x 9－3x 2x 3x
9
×100%＝25%，x ＝0.75 平衡时NH 3的体积分数为2×0.75 mol
11 mol －2×0.75 mol ×100%≈16%。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算 题点 平衡转化率的计算
9．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5
6
，则A
的转化率为( )
A ．67%
B ．50%
C ．25%
D ．5% 答案 B
解析 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 ×5
6＝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1 mol 2 mol ×100%＝50%。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算 题点 平衡转化率的计算
10．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% 答案 B
解析 由题中的反应和数据可知：HX(g)
12H 2(g)＋1
2
X 2(g)的平衡常数K ＝0.1。

设在该温度下HX(g)的分解反应达平衡后其减小的浓度为x mol·L －
1。

HX(g)
12H 2(g)＋1
2
X 2(g) 起始浓度(mol·L －
1) 1.0 0 0 转化浓度(mol·L －
1) x 0.5x 0.5x
平衡浓度(mol·L －
1) 1.0－x 0.5x 0.5x
(0.5x mol·L －1)12×(0.5x mol·L －1)1
2(1.0－x ) mol·L －1＝0.1，解得x ≈0.17，故可知HX 的分解率为0.17 mol·L －
1
1.0 mol·L －
1
×100%＝17%。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算 题点 平衡转化率与平衡常数计算的综合 题组三 化学平衡常数、平衡转化率的综合判断
11．(2018·咸阳高二质检)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所示：
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1 600 mol －
2·L 2
C ．增大压强平衡常数增大
D ．改变温度可以改变此反应的平衡常数 答案 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)；X 的转化率
为0.05 mol·L －
10.1 mol·L －1×100%＝50%，平衡常数K ＝0.120.05×0.053 mol －2·L 2＝1 600 mol －
2·L 2；平衡常数只受温度的影响，不受压强和浓度的影响。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算 题点 平衡转化率与平衡常数的综合 12．某温度下，H 2(g)＋CO 2(g)
H 2O(g)＋CO(g)的平衡常数K ＝9
4。

该温度下，在甲、乙、
丙三个恒容密闭容器中投入H 2(g)和CO 2(g)，起始浓度如下表所示：
下列判断不正确的是( )
A ．平衡时，乙中CO 2的转化率大于60%
B ．平衡时，甲中和丙中H 2的转化率均是60%
C ．平衡时，丙中[CO 2]是甲中的2倍，是0.012 mol·L －
1
D ．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢 答案 C
解析 甲和丙中反应物的起始浓度c (H 2)∶c (CO 2)＝1∶1，乙中反应物的起始浓度c (H 2)∶c (CO 2)＝2∶1，所以平衡时，乙中CO 2的转化率大于甲中CO 2的转化率，甲和丙中H 2的转化率等于CO 2的转化率，设甲平衡时H 2的转化率为α，则 H 2(g) ＋ CO 2(g)
H 2O(g)＋CO(g)
起始浓度(mol·L －
1) 0.010 0.010 0 0 转化浓度(mol·L －
1) 0.010α 0.010α 0.010α 0.010α
平衡浓度(mol·L －
1) 0.010－0.010α 0.010－0.010α 0.010α 0.010α
K ＝0.010α×0.010α(0.010－0.010α)2＝9
4
解得α＝60%
平衡时，丙中[CO 2]＝0.02 mol·L －
1－0.02 mol·L －
1×60%＝0.008 mol·L －
1，甲中[CO 2]＝
0.01 mol·L －
1－0.01 mol·L －
1×60%＝0.004 mol·L －
1，丙中[CO 2]为甲中的2倍，但不是
0.012 mol·L －
1，故C 项不正确；丙的反应物浓度大于甲和乙反应物的浓度，其他条件相同时，
丙中的反应速率最快，甲中反应速率最慢。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算 题点 平衡转化率与平衡常数计算的综合
13．(2018·攀枝花十二中月考)在一定温度下，将0.4 mol A(g)和0.2 mol B(g)充入1 L 的恒容密闭容器发生反应： 2A(g)＋B(g)
x C(g)(x 是化学计量数)，达平衡时测得C(g)的浓度为0.060 mol·L －
1，B(g)的
物质的量为0.14 mol 。

下列说法中正确的是( ) A ．x ＝2
B ．达平衡时A 的转化率为40%
C ．该温度下该反应的化学反应平衡常数K ＝1 mol －
2·L 2
D ．反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为5∶4 答案 D
解析 达平衡时测得C(g)的浓度为0.060 mol·L －
1，C 的物质的量是0.06 mol ，B(g)的物质的
量为0.14 mol ，消耗B 是0.2 mol －0.14 mol ＝0.06 mol ，所以x ＝1，A 项错误；
2A(g)＋B(g)
C(g)
起始量/mol 0.4 0.2 0 转化量/mol 0.12 0.06 0.06 平衡量/mol 0.28 0.14 0.06
达平衡时A 的转化率为0.12
0.4×100%＝30%，B 项错误；该温度下该反应的化学反应平衡常数
K ＝0.060.282
×0.14 mol －2·L 2≠1 mol －
2·L 2，C 项错误；反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为(0.4＋0.2)∶(0.28＋0.14＋0.06)＝5∶4，D 项正确。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算 题点 平衡转化率与平衡常数计算的综合
14．在某温度下，将H 2和I 2各0.1 mol 的气态混合物充入10 L 的密闭容器中，发生反应H 2(g)＋I 2(g)
2HI(g)，连续测定c (I 2)的变化，5 s 时测定c (I 2)＝0.008 0 mol·L
－1
并保持不变。

则：
(1)该反应的平衡常数的表达式是K ＝________。

(2)此温度下，平衡常数的值为________。

(3)若在此温度下，在10 L 的密闭容器中充入0.2 mol HI 气体，达到平衡时，HI 的转化率为________。

答案 (1)[HI]2[H 2][I 2] (2)0.25 (3)80%
解析 (2)平衡时[I 2]＝0.008 0 mol·L －
1
[H 2]＝0.008 0 mol·L －
1
[HI]＝0.004 0 mol·L －
1
K ＝(0.004 0 mol·L －
1)20.008 0 mol·L －1×0.008 0 mol·L －1
＝0.25。

(3)设生成的H 2的浓度为x mol·L －
1，
2HI(g)
H 2(g)＋I 2(g)
起始(mol·L －
1) 0.02 0 0 平衡(mol·L －
1) 0.02－2x x x
K ′＝(x mol·L －
1)2(0.02 mol·L －1－2x mol·L －1)2＝
10.25
x ＝0.008
α(HI)＝0.008 mol·L －
1×20.02 mol·L －
1
×100%＝80%。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算
题点平衡转化率与平衡常数计算的综合
15．工业上合成氨气的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。

现将10 mol N2和26 mol H2置于容积可变的密闭容器中，N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)、温度(T)的关系如图所示。

回答下列问题：
(1)反应达到平衡状态B时，容器的容积为10 L，则T1时，合成氨反应的平衡常数K＝________mol－2·L2。

(2)平衡状态由A变到C时，对应的平衡常数K(A)________(填“>”“<”或“＝”)K(C)。

答案(1)0.025(2)>
解析(1)根据B点数据计算T1时的化学平衡常数
N2(g) ＋3H2(g)2NH3(g)
起始物质的量(mol)10 26 0
转化物质的量(mol)10×0.20 6 4
平衡物质的量(mol)8 20 4
化学平衡常数K＝
(
4
10mol·L
－1)2
8
10mol·L
－1×(
20
10mol·L
－1)3
＝0.025 mol－2·L2。

(2)C点→B点压强不变，由T2→T1，N2的平衡转化率α增大，则化学平衡常数也增大，即K(B)>K(C)，而温度不变，化学平衡常数不变，故K(A)>K(C)。

考点平衡转化率与平衡常数的计算
题点平衡转化率与平衡常数计算的综合
16．将不同物质的量的H2O(g)和CO分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，发生反应：H2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH，得到如下数据：
(1)由表中数据可知该反应的ΔH________(填“>”或“<”)0。

(2)650 ℃时，若在此容器中开始充入2 mol H 2O(g)、1 mol CO 、1 mol CO 2和2 mol H 2，则反应在开始时向________(填“正向”或“逆向”)进行。

(3)实验Ⅲ中a ＝________，达平衡时实验Ⅱ和实验Ⅲ中H 2O(g)的转化率的大小关系为α2(H 2O)________(填“>”“<”或“＝”)α3(H 2O)。

答案 (1)< (2)正向 (3)0.6 > 解析 (1)650 ℃时，
H 2O(g)＋CO(g)
CO 2(g)＋H 2(g)
起始浓度(mol·L －
1) 1 2 0 0 转化浓度(mol·L －
1) 0.8 0.8 0.8 0.8
平衡浓度(mol·L －
1) 0.2 1.2 0.8 0.8
化学平衡常数K 1＝0.8 mol·L －
1×0.8 mol·L －
10.2 mol·L －1×1.2 mol·L －1＝83
900 ℃时，化学平衡常数 K 2＝0.2 mol·L －
1×0.2 mol·L －
10.8 mol·L －1×0.3 mol·L －1＝1
6
升高温度K 减小，故ΔH <0。

(2)Q ＝1 mol·L －
1×0.5 mol·L －
1
1 mol·L －1×0.5 mol·L －1
＝1<K 1
故反应开始时正向进行。

(3)Ⅱ和Ⅲ两平衡，温度和容器体积相同，且化学方程式的化学计量数均为1，因此Ⅱ和Ⅲ的平衡状态完全相同。

故b ＝0.4，a ＝1－0.4＝0.6。

相同温度下，起始反应H 2O(g)与CO(g)的物质的量之比越大，H 2O(g)的转化率越小，故α2(H 2O)>α3(H 2O)。

考点 平衡转化率与平衡常数的计算 题点 平衡转化率与平衡常数计算的综合。