第06講“三段式法”巧解化學(xué)平衡常數(shù)KaKp轉(zhuǎn)化率-2021~2022學(xué)年高二化學(xué)易混易錯微考點（人教版2019選擇性必修1）解析版

第06講第06講“三段式法”巧解化學(xué)平衡常數(shù)Ka、Kp、轉(zhuǎn)化率易混易易混易錯聚焦一、聚焦與使用化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)的易混易錯點(1)化學(xué)平衡常數(shù)K值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，它能夠表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度。一個反應(yīng)的K值越大，表明平衡時生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大?？梢哉f，化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。(2)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。(3)反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時，其濃度可看作“1”，而不計入平衡常數(shù)表達(dá)式中。如H2O(l)的濃度，固體物質(zhì)的濃度均不寫，但水蒸氣濃度要寫。(4)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會改變。二、聚焦與化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫有關(guān)的易混易錯點(1)對于同一化學(xué)反應(yīng)，由于書寫方式不同，各反應(yīng)物、生成物的系數(shù)不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式就不同N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)NH3(g)K1和K2之間的關(guān)系：(2)對于給定的同一化學(xué)反應(yīng)，其正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K1和K2之間的關(guān)系：(3)兩反應(yīng)加和，得到的新反應(yīng)，其化學(xué)平衡常數(shù)是兩反應(yīng)平衡常數(shù)的乘積；兩反應(yīng)相減，得到的新反應(yīng)，其化學(xué)平衡常數(shù)是兩反應(yīng)平衡常數(shù)相除得到的商。三、聚焦有關(guān)化學(xué)平衡計算的易混易錯點(1)注意反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系：反應(yīng)物：c(平)＝c(始)－c(變)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(變)。(2)利用eq\x\to(ρ)混＝eq\f(m總,V)和eq\x\to(M)＝eq\f(m總,n總)計算時要注意m總應(yīng)為氣體的質(zhì)量，V應(yīng)為反應(yīng)容器的體積，n總應(yīng)為氣體的物質(zhì)的量。(3)起始濃度、平衡濃度不一定呈現(xiàn)化學(xué)計量數(shù)之比，但物質(zhì)之間是按化學(xué)計量數(shù)反應(yīng)和生成的，故各物質(zhì)的濃度變化之比一定等于化學(xué)計量數(shù)之比，這是計算的關(guān)鍵。四、聚焦與Kp有關(guān)的易混易錯點Kp含義：在化學(xué)平衡體系中，各氣體物質(zhì)的分壓替代濃度，計算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)。單位與表達(dá)式有關(guān)。計算技巧：第一步，根據(jù)“三段式”法計算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度；第二步，計算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)；第三步，根據(jù)分壓計算分式求出各氣體物質(zhì)的分壓，某氣體的分壓＝氣體總壓強(qiáng)×該氣體的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))；第四步，根據(jù)平衡常數(shù)計算公式代入計算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)式為。五、聚焦與平衡轉(zhuǎn)化率有關(guān)的易混易錯點(1)在同一條件下，平衡轉(zhuǎn)化率是最大的轉(zhuǎn)化率。(2)產(chǎn)率＝eq\f(實際產(chǎn)量,理論產(chǎn)量)×100%，“產(chǎn)率”不一定是平衡狀態(tài)下的。(3)催化劑可以提高產(chǎn)率，但是不能提高平衡轉(zhuǎn)化率。(4)平衡時混合物組分的百分含量＝eq\f(某組分的平衡量,平衡時各物質(zhì)的總量)×100%易錯典例分析易錯典例分析易錯典例易錯典例11000K下，反應(yīng)C(s)＋2H2(g)CH4(g)的平衡常數(shù)K＝8.28×107(mol·L－1)－1。當(dāng)各氣體的物質(zhì)的量濃度分別為H2：0.7mol·L－1，CH4：0.2mol·L－1時，上述反應(yīng)()A．正向進(jìn)行 B．逆向進(jìn)行C．達(dá)到平衡 D．無法確定【答案】A【解析】Q＝eq\f(0.2mol·L－1,0.7mol·L－12)≈0.41(mol·L－1)－1＜K，故反應(yīng)正向進(jìn)行，A項正確。易錯典例易錯典例2(1)反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)，若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，試求在該溫度下，此反應(yīng)的平衡常數(shù)__________________。(2)在(1)中溫度下，若SO2(g)的初始濃度增大到3mol·L－1，NO2(g)的初始濃度仍為2mol·L－1，試求達(dá)到化學(xué)平衡時各物質(zhì)的濃度______________________【答案】(1)1(2)[SO3]＝[NO]＝1.2mol·L－1，[SO2]＝1.8mol·L－1，[NO2]＝0.8mol·L－1【解析】(1)設(shè)平衡時SO2的濃度為xmol·L－1SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)eq\o(\s\up8(初始濃度/),\s\do14(mol·L－1)) 2 2 0 0eq\o(\s\up8(轉(zhuǎn)化濃度/),\s\do14(mol·L－1)) 2－x 2－x 2－x 2－xeq\o(\s\up8(平衡濃度/),\s\do14(mol·L－1)) x x 2－x 2－x由題意可知eq\f(2－x,2)×100%＝50%，x＝1，K＝eq\f([SO3][NO],[SO2][NO2])＝eq\f(1mol·L－1×1mol·L－1,1mol·L－1×1mol·L－1)＝1。(2)設(shè)達(dá)平衡時NO的濃度為ymol·L－1，SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)eq\o(\s\up8(初始濃度/),\s\do14(mol·L－1))3 2 0 0eq\o(\s\up8(轉(zhuǎn)化濃度/),\s\do14(mol·L－1))y y y yeq\o(\s\up8(平衡濃度/),\s\do14(mol·L－1))3－y 2－y y y因為溫度不變，平衡常數(shù)不變，K＝1則eq\f(y2,3－y2－y)＝1，y＝1.2平衡濃度：[SO2]＝3mol·L－1－1.2mol·L－1＝1.8mol·L－1[NO2]＝2mol·L－1－1.2mol·L－1＝0.8mol·L－1[SO3]＝[NO]＝1.2mol·L－1。舉一反三1舉一反三1jYFs已知反應(yīng)①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反應(yīng)②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2，該溫度下反應(yīng)③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是()A．反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1＝eq\f(cCO2·cCu,cCO·cCuO)B．反應(yīng)③的平衡常數(shù)K＝eq\f(K1,K2)C．對于反應(yīng)③，恒容時，溫度升高，H2濃度減小，則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礑．對于反應(yīng)③，恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小【答案】B【解析】在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時，純固體不寫，A錯誤；由于反應(yīng)③＝反應(yīng)①－反應(yīng)②，因此平衡常數(shù)K＝eq\f(K1,K2)，B正確；反應(yīng)③中，溫度升高，H2濃度減小，則平衡左移，即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此ΔH<0，C錯誤；對于反應(yīng)③，在恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，如充入惰性氣體，則平衡不移動，H2的濃度不變，D錯誤。舉一反舉一反三2jYFs在一定溫度下，反應(yīng)eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)X2(g)HX(g)的平衡常數(shù)為10。若將1.0mol的HX(g)通入體積為1.0L的密閉容器中，在該溫度時HX(g)的最大分解率接近于()A．5% B．17%C．25% D．33%【答案】B【解析】考查“始、變、平”模式和平衡常數(shù)。設(shè)氫氣的轉(zhuǎn)化濃度為xmol/L。eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)X2(g)HX(g)c始(mol/L)001c變(mol/L)xx2xc平(mol/L)xx1－2xeq\f(1－2x,xeq\s\up12(eq\f(1,2))·xeq\s\up12(eq\f(1,2)))＝10解得x＝eq\f(1,12)，得出HX的分解率為eq\f(2x,1)＝eq\f(1,6)≈17%。舉一反舉一反三3jYFs某硫酸廠的基本反應(yīng)是2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，現(xiàn)將0.05molSO2(g)和0.03molO2注入體積為1.0L的密閉容器中，并置于某較高溫度的恒溫環(huán)境中，達(dá)化學(xué)平衡后，測得反應(yīng)器中有0.04molSO3(g)，求：(1)該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)________。(2)SO2、O2的平衡轉(zhuǎn)化率________、________?！敬鸢浮?1)1600(mol·L－1)－1(2)80%66.7%【解析】2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)初始濃度/(mol·L－1)0.050.030轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)0.040.020.04平衡濃度/(mol·L－1)0.010.010.04(1)K＝eq\f([SO3]2,[SO2]2[O2])＝eq\f(0.04mol·L－12,0.01mol·L－12×0.01mol·L－1)＝1600(mol·L－1)－1(2)α(SO2)＝eq\f(c0SO2－[SO2],c0SO2)×100%＝eq\f(0.05mol·L－1－0.01mol·L－1,0.05mol·L－1)×100%＝80%α(O2)＝eq\f(c0O2－[O2],c0O2)×100%＝eq\f(0.03mol·L－1－0.01mol·L－1,0.03mol·L－1)×100%≈66.7%易混易錯剖析易混易錯剖析1．增大反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動，化學(xué)平衡常數(shù)增大。(×)【細(xì)剖精析】增大反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，但K不變化，因為K只受溫度的影響，溫度不變，K不變。2．化學(xué)平衡發(fā)生移動，平衡常數(shù)一定發(fā)生變化。(×)【細(xì)剖精析】不一定，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。3．反應(yīng)SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)ΔH＜0在恒容的密閉容器中進(jìn)行，平衡前，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變。(×)【細(xì)剖精析】反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等，平衡前容器內(nèi)壓強(qiáng)逐漸變小。4．對某一可逆反應(yīng)，升高溫度則化學(xué)平衡常數(shù)一定變大。(×)【細(xì)剖精析】對于正反應(yīng)吸熱的反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動，K增大；對于正反應(yīng)放熱的反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，K變小。5．化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都能體現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行的程度。(√)【細(xì)剖精析】化學(xué)反應(yīng)達(dá)平衡時，各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率達(dá)最大?；瘜W(xué)平衡常數(shù)本身就是化學(xué)平衡時各物質(zhì)濃度的關(guān)系。故平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率是從兩個不同的角度來反映化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度。6．深度思考：對于N2＋3H22NH3K1NH3eq\f(1,2)N2＋eq\f(3,2)H2K2試分別寫出平衡常數(shù)表達(dá)式，并判斷其關(guān)系?！炯?xì)剖精析】K1＝eq\f(1,K\o\al(2,2))[方法點撥](1)若方程式的系數(shù)是原來的2倍，則K＝Keq\o\al(2,1)；(2)若方程式的系數(shù)是原來的eq\f(1,2)倍，則K＝eq\r(K1)；(3)若一個方程式等于兩個方程式相加，則K＝K1·K2；(4)若一個方程式等于兩個方程式相減，則K＝eq\f(K1,K2)。7．化學(xué)平衡發(fā)生移動，平衡常數(shù)必發(fā)生變化【細(xì)剖精析】錯誤；改變濃度、壓強(qiáng)時，平衡移動，平衡常數(shù)不變；只有改變溫度，平衡常數(shù)才發(fā)生改變；8．反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，平衡常數(shù)一定增大【細(xì)剖精析】錯誤；化學(xué)平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)，溫度不變，則K不變，如果是改變濃度、壓強(qiáng)引起的平衡正向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率雖然增大，但K不變，如果是改變溫度引起的平衡正向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，平衡常數(shù)也一定增大，所以改變條件，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，平衡常數(shù)不一定增大；9．反應(yīng)：

，增加，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大【細(xì)剖精析】錯誤；反應(yīng)的平衡常數(shù)K只和溫度有關(guān)，增加，平衡左移，平衡常數(shù)不變；10．對于給定的可逆反應(yīng)，溫度一定時，其正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)相等【細(xì)剖精析】錯誤；對于給定的可逆反應(yīng)，溫度一定時，其正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，但不一定相等；11．對于反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，其平衡常數(shù)。()【細(xì)剖精析】錯誤；根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義，C為固體，不能寫入表達(dá)式，正確的是K=[c(CO)×c(H2)]/c(H2O)；12．H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)為K1，1/2H2(g)+1/2I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)為K2，則K1×K2=1。()【細(xì)剖精析】錯誤；K1=c2(HI)/[c(H2)×c(I2)]，K2=c1/2(H2)×c1/2(I2)/c(HI)，則K1=1/K22，K1×K2不等于1。核核心知識梳理一、化學(xué)平衡常數(shù)1．含義在一定溫度下，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。化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。2．表達(dá)式對于一般的可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)的表達(dá)式：。①平衡常數(shù)表達(dá)式中，各物質(zhì)的濃度均為平衡時的濃度。其書寫形式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)。②固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)表達(dá)式中。3．意義(1)K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。當(dāng)K＞105時，可以認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行得較完全。(2)K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。(3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。4．影響因素①內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)。②外因：只受溫度影響，與濃度、壓強(qiáng)、催化劑等外界因素?zé)o關(guān)。即在一定溫度下，平衡常數(shù)保持不變。5．平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷、比較可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度一般來說，一定溫度下的一個具體的可逆反應(yīng)：K值正反應(yīng)進(jìn)行的程度平衡時生成物濃度平衡時反應(yīng)物濃度反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大越大越大越小越高越小越小越小越大越低(2)判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)的方向以及反應(yīng)是否達(dá)到平衡對于可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若濃度商，則將濃度商和平衡常數(shù)作比較可得可逆反應(yīng)所處的狀態(tài)。Qeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<K反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正>v逆,＝K反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，v正＝v逆,>K反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，v正<v逆))(3)判斷可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(4)利用K的表達(dá)式確定化學(xué)反應(yīng)方程式根據(jù)平衡常數(shù)的書寫原則確定出反應(yīng)物、生成物以及各物質(zhì)的系數(shù)。二、平衡轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率是指平衡時轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量與轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量之比，用來表示反應(yīng)限度?？赡娣磻?yīng)中某一反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可表示為：α(A)＝×100%[c0(A)代表A的初始濃度，c平(A)代表A的平衡濃度]。三、化學(xué)平衡的計算方法——“三段式法”化學(xué)平衡的計算模式可采取“三段式”的方式，依題意，列出化學(xué)方程式，并計算?！叭问椒ā笔怯行Ы獯鸹瘜W(xué)平衡計算題的“萬能鑰匙”。解題時要注意清楚有條理地列出起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量，按題目要求進(jìn)行計算，同時還要注意單位統(tǒng)一。1．計算步驟：eq\x(書寫)—寫出有關(guān)化學(xué)平衡的化學(xué)方程式。|eq\x(標(biāo)示)—標(biāo)示出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量。|eq\x(計算)—eq\a\vs4\al(根據(jù)已知條件列式計算，注意單位統(tǒng)一。)2．具體方法：可按下列模式進(jìn)行計算：如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol·L－1、bmol·L－1，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mxmol·L－1，容器容積為VL。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/(mol·L－1)ab00變化/(mol·L－1)mxnxpxqx平衡/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx相關(guān)計算：則有：①K＝eq\f(cp\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,V)))cq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qx,V))),cm\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a－mx,V)))cn\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b－nx,V))))。②c(A)平＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③α(A)平＝eq\f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)。④φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋p＋q－m－nx)×100%。⑤eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)。⑥eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)(g·L－1)。⑦eq\x\to(M)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)(g·mol－1)。3．注意事項：①注意反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系。反應(yīng)物：c(平)＝c(始)－c(變)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(變)。②利用ρ混＝eq\f(m總,V)和eq\x\to(M)＝eq\f(m總,n總)計算時要注意m總應(yīng)為氣體的質(zhì)量，V應(yīng)為反應(yīng)容器的體積，n總應(yīng)為氣體的總物質(zhì)的量。③起始濃度之比、平衡濃度之比不一定與化學(xué)計量數(shù)成正比，但物質(zhì)之間是按化學(xué)計量數(shù)之比反應(yīng)和生成的，故各物質(zhì)的濃度變化之比一定等于化學(xué)計量數(shù)之比，這是計算的關(guān)鍵。(4)化學(xué)平衡常數(shù)計算“四要求”有關(guān)K的計算要明確題目要求，一般有四種情況：①寫出K的表達(dá)式——只要求寫出化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式。②寫出K的計算式——只要求寫出K的計算式而不要求計算結(jié)果。③列式計算K——寫出K的計算式(計算過程)并求出最后計算結(jié)果。④求K的數(shù)值——只要直接給出K的計算結(jié)果即可。另外，還要注意看計算時是否要求帶單位，若無特別要求，一般不用帶單位。易錯易錯通關(guān)基礎(chǔ)練1．一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)達(dá)到平衡時，下列說法錯誤的是A．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(Cl2)B．將容器體積壓縮為原來一半，當(dāng)體系再次達(dá)到平衡時，Cl2的濃度增大C．減小氯氣濃度，平衡正向移動，平衡常數(shù)不變D．溫度升高該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K增大【答案】B【解析】A．化學(xué)平衡常數(shù)(固體或液體純物質(zhì)一般不列入平衡常數(shù))是指反應(yīng)達(dá)到平衡時，各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積與各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積的比值，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(Cl2)，A選項正確；B．K=c(Cl2)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，因此將容器體積壓縮為原來一半，當(dāng)體系再次達(dá)到平衡時，Cl2的濃度不變，B選項錯誤；C．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，C選項正確；D．鎂在氯氣中燃燒是放熱反應(yīng)，則MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，平衡常數(shù)K增大，D選項正確；答案選B。2．關(guān)于反應(yīng)，下列說法正確的是A．該反應(yīng)高溫、低溫下都能自發(fā)發(fā)生 B．該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式是C．催化劑能提高平衡轉(zhuǎn)化率 D．平衡后擴(kuò)大容積v(正)、v(逆)都減小【答案】D【解析】A．該反應(yīng)是熵增的吸熱反應(yīng)，反應(yīng)△H＞0、△S＞0，高溫條件下反應(yīng)△H—T△S＜0，反應(yīng)能自發(fā)發(fā)生，故A錯誤；B．由方程式可知，反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式是，故B錯誤；C．催化劑能降低反應(yīng)活化能，加快反應(yīng)速率，但化學(xué)平衡不移動，不能提高水蒸氣的平衡轉(zhuǎn)化率，故C錯誤；D．平衡后擴(kuò)大容積，容器中氣體壓強(qiáng)減小，正逆反應(yīng)速率都減小，故D正確；故選D。3．有研究認(rèn)為，強(qiáng)堿性環(huán)境下反應(yīng)：I-+ClO-IO-+Cl-可能分如下三步進(jìn)行：第一步：ClO-+H2OHClO+OH-

K1=3.3×10-10第二步：……

K2=……第三步：HIO+OH-IO-+H2O

K3=2.3×103下列說法正確的是A．第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K2=B．由K值大小可以判斷第三步反應(yīng)比第一步快C．升高溫度會使K1變小、K3變大D．OH-是該反應(yīng)的催化劑【答案】A【解析】A．總反應(yīng)式減去第一步和第三步反應(yīng)即可得第二步反應(yīng)式為HClO+I-HIO+Cl-，平衡常數(shù)表達(dá)式為K2=，故A正確；B．平衡常數(shù)只能體現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行的程度，無法判斷反應(yīng)的速率快慢，即由K不能確定反應(yīng)第三步比第一步快，故B錯誤；C．溫度升高對于吸熱反應(yīng)平衡正向移動，K值增大，未知第一步和第三步的反應(yīng)熱，則升高溫度不確定K1、K3變化，故C錯誤；D．OH-參與該反應(yīng)的進(jìn)行，是中間產(chǎn)物，故D錯誤；故選：A。4．一定溫度下，在某恒容密閉容器中，充入物質(zhì)的量均為2mol的NO和CO，發(fā)生反應(yīng)：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)?H。容器內(nèi)總壓強(qiáng)隨時間的變化如圖所示，下列說法正確的是A．t1min時，B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：C．加入合適的催化劑，反應(yīng)達(dá)到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率和均不發(fā)生改變D．若混合氣體的總質(zhì)量不再隨時間改變，則該反應(yīng)達(dá)到平衡【答案】C【解析】設(shè)N2反應(yīng)的物質(zhì)的量為x恒溫恒容條件下，總物質(zhì)的量之比能與總壓強(qiáng)之比，所以x=0.5mol。A．t1min時，n(CO2)=1mol，題干中沒有體積，所以無法計算濃度，A錯誤；B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：，B錯誤；C．催化劑同等程度的改變正逆反應(yīng)速率和正逆反應(yīng)的活化能，所以反應(yīng)達(dá)到平衡時NO的轉(zhuǎn)化率和ΔH均不發(fā)生改變，C正確；D．反應(yīng)物和生成物都是氣體，所以氣體的總質(zhì)量一直不變，所以無法判斷反應(yīng)是否平衡，D錯誤；故選C。5．某溫度時兩個恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)

。實驗測得：，，、為速率常數(shù)，只受溫度影響。容器編號起始濃度(mol/L)平衡濃度(mol/L)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.60.10下列說法不正確的是A．升高溫度，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)增大B．Ⅰ中的平衡轉(zhuǎn)化率約為66.7％C．Ⅱ中達(dá)到平衡狀態(tài)時，D．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)可表示為【答案】C【解析】先用三段式法計算出實驗Ⅰ中各組分的改變濃度和平衡濃度：而實驗Ⅱ相當(dāng)于在Ⅰ的基礎(chǔ)上再加入NO，平衡會逆向移動，再判斷各量的變化，以此來解析；A．該反應(yīng)ΔH>0，為吸熱反應(yīng)，升高溫度，K值增大，A正確；B．由上述分析可知，Ⅰ中NO2的平衡轉(zhuǎn)化率為，B正確；C．Ⅰ中平衡時c(O2)=0.2mol·L?1，實驗Ⅱ相當(dāng)于在Ⅰ的基礎(chǔ)上再加入NO，平衡會逆向移動，c(O2)＜0.2mol·L?1，C不正確；D．平衡時，v正(NO2)=v逆(NO)，即k正c2(NO2)＝k逆c2(NO)·c(O2)，得==K，D正確；故選C。6．煤和石油是重要的能源物質(zhì)，一方面對其開發(fā)利用推動人類社會快速進(jìn)入工業(yè)文明時代，另一方面化石燃料燃燒產(chǎn)生帶來的環(huán)境問題日益凸顯，“碳中和”已成為新時代綠色發(fā)展理念。煤經(jīng)汽化、液化后再利用，可提高效能、降低污染，其常見原理為：等產(chǎn)物在化工生產(chǎn)中都有廣泛用途。對于反應(yīng)，下列說法不正確的是A．反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為B．反應(yīng)活化能：C．和充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目約為個D．平衡后增大容器的體積，、都減小【答案】C【解析】A．根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知，反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為，A正確；B．由題干信息可知，反應(yīng)正反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱＜0，故活化能：，B正確；C．由于反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，故和充分反應(yīng)不可能完全反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目小于個，C錯誤；D．平衡后增大容器的體積，則反應(yīng)物和生成物的濃度均減小，則、都減小，D正確；故答案為：C。7．在某容積可變的密閉容器中加入等量的A、B混合氣體共4mol，發(fā)生反應(yīng)：mA+nBpC，保持一定溫度，改變壓強(qiáng)分別達(dá)到平衡時，測得不同壓強(qiáng)下氣體A的物質(zhì)的量濃度如表：壓強(qiáng)p/Pa2×1055×1051×1063×106c(A)/mol·L-10.080.200.400.80下列說法一定正確的是A．保持一定溫度，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動B．當(dāng)壓強(qiáng)為3×106Pa時，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：Kp=C．反應(yīng)平衡后若增大壓強(qiáng)，則新平衡的逆反應(yīng)速率大于原平衡的逆反應(yīng)速率D．若再向體系中加入bmolB，當(dāng)重新達(dá)到平衡時，體系中A、B、C總物質(zhì)的量為(4+b)mol【答案】D【解析】結(jié)合表格可知，溫度、A(g)和B(g)起始量相同，1×106Pa之前若增大壓強(qiáng)為原來的x倍，A的平衡濃度=原來平衡濃度的x倍，則1×106Pa之前增大壓強(qiáng)，平衡不移動，則m+n=p，且C一定為氣體；3×106Pa的倍數(shù)是1×106Pa的3倍，但A的濃度比0.40的3倍即1.20小，因此此時C為非氣體，比1×106Pa時平衡正向移動A．由分析可知壓強(qiáng)小于1×106Pa增大壓強(qiáng)，平衡不移動，壓強(qiáng)大于1×106Pa增大壓強(qiáng)，平衡可能正向移動，A錯誤；B．由分析可知當(dāng)壓強(qiáng)為3×106Pa時，C為非氣態(tài)，故平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp=，B錯誤；C．恒溫恒壓下，氣體物質(zhì)的量之比=壓強(qiáng)之比，故當(dāng)為非氣態(tài)時增大壓強(qiáng)，平衡雖然正向移動，但新平衡時體系中A、B的濃度和增壓之前相等，新平衡的逆反應(yīng)速率與原平衡相等，C錯誤；D．由于m+n=p，則平衡時A、B、C總物質(zhì)的量為4mol，設(shè)再充入bmolB后B轉(zhuǎn)化nxmol，則A轉(zhuǎn)化mxmol，C生成pxmol，當(dāng)重新達(dá)到平衡時，體系中A、B、C總物質(zhì)的量為(4-mx-nx+px+b)mol=(4+b)mol+[p-(m+n)]mol=(4+b)mol+0mol=(4+b)mol，D正確；答案選D。8．CO2催化加氫合成甲醇是重要的碳捕獲利用與封存技術(shù)，該過程主要發(fā)生下列反應(yīng)：反應(yīng)①：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ·mol-1反應(yīng)②：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ·mol-1在0.5MPa條件下，將n(CO2)∶n(H2)為1∶3的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)器，實驗測得CO2的轉(zhuǎn)化率、CH3OH的選擇性[×100%]與溫度的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．其他條件不變，增大起始n(CO2)∶n(H2)的比值，可提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率B．反應(yīng)①的平衡常數(shù)可表示為K=C．反應(yīng)②繼續(xù)加氫生成甲醇的熱化學(xué)方程式可表示為CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=+90.7kJ·mol-1D．為高效生產(chǎn)CH3OH，需研發(fā)低溫下CO2轉(zhuǎn)化率高和CH3OH選擇性高的催化劑【答案】D【解析】A．其他條件不變，增大起始n(CO2)∶n(H2)的比值，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，故A錯誤；B．反應(yīng)①的平衡常數(shù)可表示為K=，故B錯誤；C．①：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-49.5kJ·mol-1②：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

ΔH=41.2kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律①-②得反應(yīng)②繼續(xù)加氫生成甲醇的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)

ΔH=-49.5kJ·mol-1-41.2kJ·mol-1=-90.7kJ·mol-1，故C錯誤；D．反應(yīng)①放熱、反應(yīng)②吸熱，為高效生產(chǎn)CH3OH，需研發(fā)低溫下CO2轉(zhuǎn)化率高和CH3OH選擇性高的催化劑，故D正確；選D。易錯易錯通關(guān)能力練1．開發(fā)催化加氫合成甲醇技術(shù)是有效利用資源，實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的重要途徑。某溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

。下列有關(guān)說法正確的是A．加入合適的催化劑，能提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量B．升高反應(yīng)溫度有利于提高的平衡轉(zhuǎn)化率C．平衡后再通入適量，平衡常數(shù)K增大D．增大體系的壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動【答案】A【解析】A．加入合適的催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，提高單位時間內(nèi)甲醇的產(chǎn)量，故A正確；B．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，故B錯誤；C．平衡常數(shù)是溫度函數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，所以平衡后再通入適量氫氣，平衡常數(shù)K不變，故C錯誤；D．該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大體系的壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動，故D錯誤；故選A。2．常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×10?5。已知：Ni(CO)4的沸點為42.2℃，固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來，加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷正確的是A．增加c(CO)，平衡向正向移動，反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B．第一階段，在30℃和50℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度，選50℃C．第二階段，Ni(CO)4分解率較低D．該反應(yīng)達(dá)到平衡時，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)【答案】B【解析】A．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，A錯誤；B．50℃時，Ni(CO)4以氣態(tài)存在，有利于分離，從而促使平衡正向移動，B正確；C．230℃時，Ni(CO)4分解Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常數(shù)為K’===5×104，可知分解率較高，C錯誤；D．平衡時，正逆反應(yīng)速率相等，即4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)，D錯誤；故選B。3．CO2經(jīng)催化加氫可合成乙烯：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H，在0.1MPa時，按n(CO2)：n(H2)=1：3投料，如圖所示為不同溫度(T)下，平衡時四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)關(guān)系。下列有關(guān)說法正確的是A．該反應(yīng)的△H＞0 B．曲線c表示的物質(zhì)為C2H4C．增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，K增大 D．研發(fā)合適的催化劑可以提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率【答案】B【解析】A．隨溫度升高，氫氣的物質(zhì)的量增大，說明升高溫度平衡逆向移動，該反應(yīng)的△H<0，故A錯誤；

B．隨溫度升高，氫氣的物質(zhì)的量增大，說明升高溫度平衡逆向移動，生成物物質(zhì)的量減小，C2H4(g)的物質(zhì)的量小于H2O(g)，則曲線c表示的物質(zhì)為C2H4，故B正確；C．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，K不變，故C錯誤；

D．催化劑不能使平衡移動，合適的催化劑不能提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率，故D錯誤；選B。4．在3種不同條件下，分別向容積為2L的恒容密閉容器中充入2molA和1molB，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)2D(g)相關(guān)條件和數(shù)據(jù)見表：實驗編號實驗I實驗II實驗III反應(yīng)溫度/℃700700750達(dá)平衡時間/min40530n(D)平衡/mol1.51.51化學(xué)平衡常數(shù)K1K2K3下列說法正確的是A．實驗II可能壓縮體積B．正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．實驗I達(dá)平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)是實驗III的D．K3＜K2=K1【答案】D【解析】A．實驗Ⅰ和實驗Ⅱ容器體積相同，因此不可能是壓縮體積增大了壓強(qiáng)，可能是加催化劑，故A錯誤；B．由實驗II和實驗III可知，溫度升高，平衡時D的物質(zhì)的量減小，說明平衡逆向移動，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故B錯誤；C．實驗III達(dá)平衡時n(D)=1mol，列三段式為，實驗Ⅲ達(dá)平衡后容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為2.5mol，實驗Ⅰ容器內(nèi)反應(yīng)：，實驗Ⅰ達(dá)平衡后容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為2.25mol，若溫度相同，實驗Ⅲ和實驗Ⅰ分別達(dá)平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)之比為2.5mol：2.25mol=10：9，因?qū)嶒灑鬁囟容^高，其壓強(qiáng)越大，則實驗Ⅲ和實驗Ⅰ分別達(dá)平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)之比大于10：9，實驗I達(dá)平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)小于實驗III的，故C錯誤；D．實驗Ⅰ和實驗Ⅲ，溫度升高，D減少，說明平衡逆向移動，逆向是吸熱反應(yīng)，正向是放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)減小，因此K1＞K3，實驗Ⅰ和實驗Ⅱ，溫度相同，平衡常數(shù)相等，因此K2＝K1，所以K3＜K2=K1，故D正確；故選：D。5．向恒容密閉容器中充入體積比為1：3的CO2和H2，發(fā)生反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)4H2O(g)+CH2=CH2(g)。測得不同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率如圖所示。下列說法正確的是A．所以M點的平衡常數(shù)比N點的小B．溫度低于250℃時，乙烯的平衡產(chǎn)率隨溫度升高而增大C．保持N點溫度不變，向容器中再充入一定量的H2，CO2的轉(zhuǎn)化率可能會增大到50%D．實際生產(chǎn)中應(yīng)盡可能在較低的溫度下進(jìn)行，以提高CO2的轉(zhuǎn)化率【答案】C【解析】A．隨著溫度升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高平衡常數(shù)越小，由圖可知，M點的平衡常數(shù)大于N點，A錯誤；B．由圖可知，溫度低于250℃，升高溫度，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，乙烯的產(chǎn)率隨溫度升高而降低，B錯誤；C．N點平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率小于50%，保持N點溫度不變，向容器中再充入一定量的H2，平衡正向移動，CO2的轉(zhuǎn)化率可能會增大到50%，C正確；D．該反應(yīng)在較低的溫度下進(jìn)行，反應(yīng)速率慢，同時催化劑的活性低，D錯誤；故選C。6．工業(yè)上用C6H5Cl和H2S的高溫氣相反應(yīng)制備苯硫酚(C6H5SH)，同時有副產(chǎn)物C6H6生成：I.C6H5Cl(g)+H2S(g)C6H5SH(g)+HCl(g)△H1II.C6H5Cl(g)+H2S(g)C6H6(g)+HCl(g)+S8(g)△H2使C6H5Cl和H2S按物質(zhì)的量1∶1進(jìn)入反應(yīng)器，定時測定反應(yīng)器尾端出來的混合氣體中各產(chǎn)物的量，得到單程收率(×100%)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是A．ΔH1＜0，ΔH2＞0B．反應(yīng)II的活化能較大C．590℃以上，隨溫度升高，反應(yīng)I消耗H2S減少D．645℃時，反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)K=【答案】D【解析】A．溫度大于590℃時，隨溫度升高，苯硫酚的單程收率降低，說明ΔH1＜0；隨溫度升高，苯的單程收率增大，說明ΔH2＞0，故A正確；B．溫度較低時，苯的單程收率小，說明Ⅱ反應(yīng)速率小，Ⅱ的活化能較大，故B正確；C．590℃以上，隨溫度升高，苯硫酚的單程收率降低，反應(yīng)Ⅰ消耗H2S減少，故C正確；D．設(shè)通入氯苯、H2S的物質(zhì)的量各為1mol，645℃時，苯硫酚的單程收率為20%、苯的單程收率為20%，則反應(yīng)Ⅰ消耗0.2mol氯苯、0.2molH2S，生成苯硫酚0.2mol、氯化氫0.2mol；反應(yīng)Ⅱ消耗0.2mol氯苯、0.2molH2S，生成苯0.2mol、氯化氫0.2mol、S80.025mol；容器中含有0.6mol氯苯、0.6molH2S、苯硫酚0.2mol、氯化氫0.4mol；反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)，故D錯誤；故選D。7．與重整技術(shù)是獲得合成氣(CO、)、實現(xiàn)碳中和的重要途徑之一。在一定條件下，向密閉容器中通入物質(zhì)的量均為的和，發(fā)生反應(yīng)：，測得平衡時的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示[已知氣體分壓(p)=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，用平衡分壓代替平衡濃度可得到平衡常數(shù)]：下列說法錯誤的是A．該反應(yīng)的、B．y點的生成速率小于氫氣的消耗速率C．x點對應(yīng)溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)D．隨著溫度升高，對平衡限度的影響溫度大于壓強(qiáng)【答案】B【解析】A．反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)的ΔS＞0；同一壓強(qiáng)下，升高溫度，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率升高，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0；A正確；