2020版化学新增分大一轮人教版（全国）讲义：第七章化学反应速率和化学平衡第25讲

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考点一 化学平衡常数的概念及应用
1.概念
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，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，用符号K表示。
2.表达式
对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，
K＝eq \f(cpC·cqD,cmA·cnB)(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)。
如(1)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式K＝eq \f(cCO·cH2,cH2O)。
(2)Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)的平衡常数表达式K＝eq \f(c3H＋,cFe3＋)。
3.意义及影响因素
(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
4.应用
(1)判断可逆反应进行的程度。
(2)判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对于化学反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：Q＝eq \f(ccC·cdD,caA·cbB)。
Q＜K，反应向正反应方向进行；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向逆反应方向进行。
(3)判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度(×)
(2)催化剂既能改变速率常数，也能改变化学平衡常数(×)
(3)对于同一可逆反应，升高温度，则化学平衡常数增大(×)
(4)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大(×)
(5)Cl2＋H2OHCl＋HClO的平衡常数表达式K＝eq \f(cH＋·cCl－·cHClO,cCl2)(×)
1.在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数：
反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s) K1
反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g) K2
反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) K3
(1)反应①的平衡常数表达式为____________。
(2)反应③的K3与K1、K2的关系是K3＝_______________________________________。
答案 (1)K1＝eq \f(cCO2,cCO) (2)eq \f(K1,K2)
解析 (2)K3＝eq \f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)，K2＝eq \f(cH2O,cH2)，结合K1＝eq \f(cCO2,cCO)，可知K3＝eq \f(K1,K2)。
2.在某温度下，N2＋3H22NH3的平衡常数为K1，则该温度下，NH3eq \f(1,2)N2＋eq \f(3,2)H2的平衡常数K3＝___________________________________________________________________。
答案 eq \f(1,\r(K1))
化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系
(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数。
(2)若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍，则化学平衡常数变为原来的n次幂或eq \f(1,n)次幂。
(3)两方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。
题组一 化学平衡常数及影响因素
1.(2018·西安市铁一中学质检)O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：
反应① O3O2＋[O] ΔH>0 平衡常数为K1；
反应② [O]＋O32O2 ΔH<0 平衡常数为K2；
总反应：2O33O2 ΔH<0 平衡常数为K。
下列叙述正确的是( )
A.降低温度，总反应K减小B.K＝K1＋K2
C.适当升温，可提高消毒效率D.压强增大，K2减小
答案 C
解析 降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K1＝eq \f(cO2·c[O],cO3)、K2＝eq \f(c2O2,c[O]·cO3)、K＝eq \f(c3O2,c2O3)＝K1·K2，B项错误；升高温度，反应①平衡向右移动，c([O])增大，可提高消毒效率，C项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D项错误。
2.(2018·湖北黄冈调研)已知反应：CH2==CHCH3(g)＋Cl2(g)CH2==CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按w＝eq \f(nCl2,nCH2==CHCH3)向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是( )
A.图甲中w2＞1
B.图乙中，A线表示逆反应的平衡常数
C.温度为T1、w＝2时，Cl2的转化率为50%
D.若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
答案 C
解析 根据图甲中信息可知，增大n(Cl2)，w增大，平衡正向移动，丙烯的体积分数(φ)减小，故w2＞1，A项正确；根据图甲可知，升高温度，丙烯的体积分数增大，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，则升高温度，正反应的平衡常数减小，逆反应的平衡常数增大，图乙中，A线表示逆反应的平衡常数，B项正确；由图乙知，温度为T1时，正、逆反应的平衡常数相等，又因两者互为倒数，则平衡常数K＝1，w＝2时，设CH2==CHCH3和Cl2的物质的量分别为a、2a，参加反应的Cl2的物质的量为b，利用三段式可列关系式eq \f(b2,a－b2a－b)＝1，解得eq \f(b,2a)＝eq \f(1,3)，则Cl2的转化率约为33.3%，C项错误；该反应为反应前后气体体积不变的放热反应，反应向正反应方向进行，体系温度升高，气体膨胀，达到平衡时，装置内的气体压强将增大，D项正确。
3.(2018·长沙八校联考)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应，得到如下表中的两组数据：
下列说法中不正确的是( )
A.x＝2.4
B.T1、T2的关系：T1＞T2
C.K1、K2的关系：K2＞K1
D.实验1在前6 min的反应速率v(SO2)＝0.2 ml·L－1·min－1
答案 A
解析 根据题中信息可列“三段式”：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
n(起始)/ml 4 2
n(转化)/ml 4－x 2－0.8
n(平衡)/ml x 0.8
(4－x)∶(2－0.8)＝2∶1
解得：x＝1.6
同理，解得y＝0.2，
由于2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是放热反应，温度越高，反应正向进行的程度越小，根据x，y可以判断出T1＞T2，K1＜K2。实验1在前6 min的反应速率v(SO2)＝eq \f(4 ml－1.6 ml,2 L×6 min)＝0.2 ml·L－1·min－1，故本题选A。
4.(2019·宁夏高三调研)在恒容密闭容器中，由CO合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，在其他条件不变的情况下研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是( )
A.平衡常数K＝eq \f(cCH3OH,cCO·cH2)
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.CO合成甲醇的反应为吸热反应
D.处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时eq \f(cH2,cCH3OH)增大
答案 D
解析 A项，因该反应中氢气前的系数为2，则该反应的平衡常数的表达式为K＝eq \f(cCH3OH,cCO·c2H2)，错误；B项，由图像可知，反应从T2到T1时，甲醇的物质的量增大，根据平衡常数和计算式可知T1时的平衡常数比T2时的大，错误；C项，由图像可知在T2温度下反应先达到平衡，反应速率较T1快，则有T2＞T1，从图像的纵坐标分析可得温度降低，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；D项，处于A点的反应体系从T1变到T2的过程中，平衡向逆反应方向移动，则c(H2)增大，而c(CH3OH)减小，达到平衡时eq \f(cH2,cCH3OH)应该增大，正确。
题组二 化学平衡常数与平衡移动方向的判断
5.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝_______(用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH________(填“>”或“＜”)0。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(ml·L－1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正____________(填“＞”“＝”或“＜”)v逆。
答案 (1)K1·K2 (2)＜ (3)＞
解析 (1)K1＝eq \f(cCH3OH,c2H2·cCO)，
K2＝eq \f(cCO·cH2O,cH2·cCO2)，
K3＝eq \f(cH2O·cCH3OH,c3H2·cCO2)，
K3＝K1·K2。
(2)根据K3＝K1·K2，500 ℃、800 ℃时，反应③的平衡常数分别为2.5,0.375；升温，K减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以ΔH＜0。
(3)500 ℃时，K3＝2.5
Q＝eq \f(cCH3OH·cH2O,c3H2·cCO2)＝eq \f(0.3×0.15,0.83×0.1)≈0.88＜K3
故反应正向进行，v正＞v逆。
6.(1)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图1。
①该反应的平衡常数表达式为_______________________________________________。
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________(填“＞”“＝”或“＜”)KⅡ。
③在某压强下，合成甲醇的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图2所示。
KA、KB、KC三者之间的大小关系为________________。
(2)一氧化碳可将金属氧化物还原为金属单质和二氧化碳。四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时，lg eq \f(cCO,cCO2)与温度(T)的关系如图3。
①700 ℃时，其中最难被还原的金属氧化物是________(填化学式)。
②700 ℃时，一氧化碳还原该金属氧化物的化学方程式中化学计量数为最简整数比，该反应的平衡常数(K)数值等于________。
答案 (1)①K＝eq \f(cCH3OH·cH2O,c3H2·cCO2) ②＞ ③KA＝KC＞KB (2)①Cr2O3 ②10－12
7.在一个体积为2 L的真空密闭容器中加入0.5 ml CaCO3，发生反应CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如下图所示，图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线，B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题：
(1)该反应正反应为______(填“吸”或“放”)热反应，温度为T5 ℃时，该反应耗时40 s达到平衡，则T5℃时，该反应的平衡常数数值为________。
(2)如果该反应的平衡常数K值变大，该反应________(选填字母)。
a.一定向逆反应方向移动b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向正反应方向移动d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)请说明随温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因：_________________________。
(4)保持温度、体积不变，充入CO2气体，则CaCO3的质量_______，CaO的质量________，CO2的浓度________(填“增大”，“减小”或“不变”)。
(5)在T5℃下，维持温度和容器体积不变，向上述平衡体系中再充入0.5 ml N2，则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为________ g。
答案 (1)吸 0.2 (2)bc (3)随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短 (4)增大 减小 不变 (5)10
解析 (1)T5 ℃时，c(CO2)＝0.20 ml·L－1，K＝c(CO2)＝0.20。
(2)K值增大，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率。
(4)体积不变，增大c(CO2)，平衡左移，CaCO3质量增大，CaO质量减小，由于温度不变，K不变，所以c(CO2)不变。
(5)保持体积、温度不变，充入N2，平衡不移动，c(CO2)仍等于0.20 ml·L－1，其物质的量为0.4 ml，所以剩余CaCO3的物质的量为0.5 ml－0.4 ml＝0.1 ml，其质量为10 g。
考点二 “三段式”突破平衡常数(K)、转化率的相关计算
1.一个模式——“三段式”
如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a ml·L－1、b ml·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx ml·L－1。
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
c始/ml·L－1 a b 0 0
c转/ml·L－1 mx nx px qx
c平/ml·L－1 a－mx b－nx px qx
K＝eq \f(pxp·qxq,a－mxm·b－nxn)。
2.明确三个量的关系
(1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。
(2)关系
①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3.掌握四个公式
(1)反应物的转化率＝eq \f(n转化,n起始)×100%＝eq \f(c转化,c起始)×100%。
(2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。
产率＝eq \f(实际产量,理论产量)×100%。
(3)平衡时混合物组分的百分含量＝eq \f(平衡量,平衡时各物质的总量)×100%。
(4)某组分的体积分数＝eq \f(某组分的物质的量,混合气体总的物质的量)×100%。
按要求回答下列问题：
对于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·ml－1，在相同体积的甲、乙两密闭容器中，恒温条件下，甲容器中充入1 ml N2、3 ml H2，乙容器中充入2 ml NH3，达到平衡时：
(1)甲容器中N2的转化率________(填“等于”“大于”或“小于”)H2的转化率。
(2)甲容器中N2的转化率与乙容器中NH3的分解率之和为________。
(3)甲容器中释放的热量与乙容器中吸收的热量之和为________。
答案 (1)等于 (2)1 (3)92
题组一 化学平衡常数的单纯计算
1.(2018·南宁二中质检)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。
回答下列问题：
(1)反应的ΔH________(填“大于”或“小于”)0；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。反应的平衡常数K1为________。
(2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 ml·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。
①T_______(填“大于”或“小于”)100 ℃，判断理由是_________________________。
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2：_____________________________________。
答案 (1)大于 0.36
(2)①大于 正反应吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高
②平衡时，c(NO2)＝0.002 0 ml·L－1·s－1×10 s×2＋0.120 ml·L－1＝0.160 ml·L－1
c(N2O4)＝0.040 ml·L－1－0.002 0 ml·L－1·s－1×10 s＝0.020 ml·L－1 K2＝eq \f(0.1602,0.020)＝1.28
解析 (1)升温，颜色变深，NO2增多，即平衡右移，所以正反应吸热，即ΔH＞0。由题中图像可知平衡时NO2和N2O4的浓度，将数据代入平衡常数表达式计算即可。
(2)①由题意可知，改变温度使N2O4的浓度降低，即平衡正向移动，则应是升高温度，T大于100 ℃。②根据速率和时间，求出减少的N2O4的浓度为0.020 ml·L－1，则平衡时N2O4的浓度为0.020 ml·L－1，NO2的浓度为0.160 ml·L－1，由平衡常数表达式可得K2的值。
2.将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)，②2HI(g)H2(g)＋I2(g)。达到平衡时：c(H2)＝0.5 ml·L－1，c(HI)＝4 ml·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为_______________________________________________________。
答案 20
解析 由平衡时H2的浓度，可求得反应②分解消耗HI的浓度，c分解(HI)＝0.5 ml·L－1×2＝1 ml·L－1，故①式生成c(HI)＝c平衡(HI)＋c分解(HI)＝4 ml·L－1＋1 ml·L－1＝5 ml·L－1，则c平衡(NH3)＝5 ml·L－1，根据平衡常数表达式K＝c平衡(NH3)·c平衡(HI)＝5×4＝20。
这是一道比较经典的“易错”题，极易错填成25。原因是将①式生成的c(HI)＝5 ml·L－1代入公式中进行求算，而未带入平衡时HI的浓度(4 ml·L－1)。计算平衡常数时，应严格按照平衡常数的定义进行求算，代入的一定是物质的平衡浓度。
题组二 化学平衡常数与转化率相结合计算
3.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：
CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1
反应前CO的物质的量为10 ml，平衡后CO的物质的量为8 ml。下列说法正确的是( )
A.升高温度，H2S浓度增大，表明该反应是吸热反应
B.通入CO后，正反应速率逐渐增大
C.反应前H2S物质的量为7 ml
D.CO的平衡转化率为80%
答案 C
解析 A项，升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应吸热，正反应放热，错误；B项，通入CO气体瞬间正反应速率增大，达到最大值，向正反应方向建立新的平衡，正反应速率逐渐减小，错误；C项，设反应前H2S的物质的量为n ml，容器的容积为V L，则
CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g) K＝0.1
n(始)/ml 10 n 0 0
n(转)/ml 2 2 2 2
n(平)/ml 8 n－2 2 2
K＝eq \f(\f(2,V)·\f(2,V),\f(8,V)·\f(n－2,V))＝0.1，解得n＝7，正确；D项，根据上述计算可知CO的转化率为20%，错误。
4.氢气是一种清洁能源。可由CO和水蒸气反应制备，其能量变化如下图所示。
(1)该反应为可逆反应。在800 ℃时，若CO的起始浓度为2.0 ml·L－1，水蒸气的起始浓度为3.0 ml·L－1，达到化学平衡状态后，测得CO2的浓度为1.2 ml·L－1，则此反应的平衡常数为________，随着温度升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是________。
(2)某温度下，该反应的平衡常数为K＝eq \f(1,9)。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入H2O(g)和CO(g)，其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是________(填字母)。
A.反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
B.平衡时，甲中和丙中H2O的转化率均是25%
C.平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.015 ml·L－1
D.平衡时，乙中H2O的转化率大于25%
答案 (1)1 减小 (2)CD
解析 (1) CO＋H2OCO2＋H2
初始浓度/ml·L－1 2.0 3.0 0 0
平衡浓度/ml·L－1 0.8 1.8 1.2 1.2
K＝eq \f(1.2×1.2,0.8×1.8)＝1
由于该反应为放热反应，升高温度平衡常数减小。
(2)A项中，甲容器中反应物的浓度最小，丙容器中反应物的浓度最大，正确；B项，设甲中H2O的转化率为x，
CO ＋ H2O  CO2＋ H2
初始浓度/ml·L－1 0.01 0.01 0 0
平衡浓度/ml·L－1 0.01(1－x) 0.01(1－x) 0.01x 0.01x
K＝eq \f(0.01x2,[0.011－x]2)＝eq \f(1,9)，
解得x＝25%，
丙相当于甲中压强增大一倍，平衡不移动，因而H2O的转化率为25%，正确；C项，丙中c(CO2)＝0.02 ml·L－1×25%＝0.005 ml·L－1；D项，乙相当于在甲的基础上增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，CO的转化率增大，但H2O的转化率减小，因而其转化率小于25%。
题组三 另类平衡常数的计算
5.一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH＝＋173 kJ·ml－1，若压强为p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：
(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为________。
(2)t1 ℃时平衡常数Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是_________________________________________。
答案 (1)25% (2)0.5p 不 Qp＝Kp
解析 (1)650 ℃时，平衡时CO2的体积分数为60%，设其物质的量为0.6 ml，则平衡时CO的物质的量为0.4 ml，起始时CO2的物质的量为0.6 ml＋eq \f(1,2)×0.4 ml＝0.8 ml，故CO2的平衡转化率为eq \f(0.8－0.6ml,0.8 ml)×100%＝25%。(2)t1 ℃时，平衡时CO与CO2的体积分数相等，其平衡分压均为0.5p kPa，则此时的平衡常数为Kp＝eq \f(0.5p2,0.5p)＝0.5p。
6.100 kPa时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反应2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。
(1)图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡时NO的转化率，则________点对应的压强最大。
(2)100 kPa、25 ℃时，2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中N2O4的物质的量分数为________，N2O4的分压p(N2O4)＝__________kPa，列式计算平衡常数Kp＝__________(Kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(3)100 kPa、25 ℃时，V mL NO与0.5V mL O2混合后最终气体的体积为________ mL。
答案 (1)B (2)66.7% 66.7 eq \f(pN2O4,p2NO2)＝eq \f(100×66.7%,[100×1－66.7%]2)≈0.06 (3)0.6V
解析 (1)图1中曲线为等压线，A、C在等压线下方，B在等压线上方，A、C点相对等压线，NO的平衡转化率减小，则平衡逆向移动，为减小压强所致，B点相对等压线，NO的平衡转化率增大，则平衡正向移动，为增大压强所致，故压强最大的点为B点。(2)100 kPa、25 ℃时，NO2的平衡转化率为80%，设起始时NO2的浓度为a，则平衡时NO2的浓度为0.2a、N2O4的浓度为0.4a，故N2O4的物质的量分数为eq \f(0.4a,0.2a＋0.4a)×100%≈66.7%。N2O4的分压p(N2O4)＝100 kPa×66.7%＝66.7 kPa。Kp＝eq \f(pN2O4,p2NO2)＝eq \f(100×66.7%,[100×1－66.7%]2)≈0.06。(3)100 kPa、25 ℃时，V mL NO与0.5V mL O2生成V mL NO2,2NO2(g)N2O4(g)平衡体系中NO2的转化率为80%，知平衡时气体的体积为V mL×(1－80%)＋V mL×80%×eq \f(1,2)＝0.6V mL。
Kp含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。
计算技巧：第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；第二步，计算各气体组分的物质的量分数或体积分数；第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)；第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，压强平衡常数表达式为Kp＝eq \f(p2NH3,pN2·p3H2)。
1.[2017·全国卷Ⅰ，28(3)]H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 ml CO2与0.40 ml H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。
②在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH__________(填“>”“<”或“＝”)0。
③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。
A.H2S B.CO2 C.COS D.N2
答案 ①2.5 2.8×10－3 ②> > ③B
解析 ①设平衡时H2S转化的物质的量为x ml。
H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)
初始/ml 0.40 0.10 0 0
转化/ml x x x x
平衡/ml 0.40－x 0.10－x x x
由题意得：eq \f(x,0.40－x＋0.10－x＋x＋x)＝0.02
解得：x＝0.01
H2S的平衡转化率α1＝eq \f(0.01 ml,0.40 ml)×100%＝2.5%
K＝eq \f(cCOS·cH2O,cH2S·cCO2)＝eq \f(\f(0.01,2.5)×\f(0.01,2.5),\f(0.40－0.01,2.5)×\f(0.10－0.01,2.5))＝eq \f(1,351)≈2.8×10－3。
②温度升高，水的平衡物质的量分数增大，平衡右移，则H2S的转化率增大，故α2>α1。温度升高，平衡向吸热反应方向移动，故ΔH>0。
③A项，充入H2S，H2S的转化率反而减小；B项，充入CO2，增大了一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，故H2S的转化率增大；C项，充入COS，平衡左移，H2S的转化率减小；D项，充入N2，对平衡无影响，不改变H2S的转化率。
2.(2016·海南，16)顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转化：
该反应的速率方程可表示为v(正)＝k(正)c(顺)和v(逆)＝k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：
(1)已知：t1温度下，k(正)＝0.006 s－1，k(逆)＝0.002 s－1，该温度下反应的平衡常数值K1＝________；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则ΔH________(填“小于”“等于”或“大于”)0。
(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_______(填曲线编号)，平衡常数值K2＝________；温度t1________(填“小于”“等于”或“大于”)t2，判断理由是________________________________________________________________________。
答案 (1)3 小于
(2)B eq \f(7,3) 小于 该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动
解析 (1)根据v(正)＝k(正)c(顺)，k(正)＝0.006 s－1，则v(正)＝0.006 c(顺)，v(逆)＝k(逆)c(反)，k(逆)＝0.002 s－1，则v(逆)＝0.002c(反)，化学平衡状态时正、逆反应速率相等，则0.006c(顺)＝0.002c(反)，该温度下反应的平衡常数K1＝eq \f(c反,c顺)＝eq \f(0.006,0.002)＝3；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则ΔH小于0。
(2)随着时间的推移，顺式异构体的质量分数不断减少，且减少速率随时间减小，则符合条件的曲线是B。设顺式异构体的起始浓度为x，可逆反应左右物质的化学计量数相等，均为1，则平衡时，顺式异构体为0.3x，反式异构体为0.7x，所以平衡常数为K2＝eq \f(0.7x,0.3x)＝eq \f(7,3)。因为K1＞K2，对于放热反应升高温度时平衡逆向移动，所以温度t2＞t1。
3.[2018·全国卷Ⅰ，28(2)(3)]采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：
(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 ℃时N2O5(g)分解反应：
2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)

2N2O4(g)
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t 的变化如下表所示[t＝∞时，N2O5(g)完全分解]：
①已知：2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g) ΔH1＝－4.4 kJ·ml－1
2NO2(g)===N2O4(g) ΔH2＝－55.3 kJ·ml－1
则反应N2O5(g)===2NO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)的ΔH＝________kJ·ml－1。
②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v＝2×10－3×kPa·min－1。t＝62 min时，测得体系中＝2.9 kPa，则此时＝______kPa，v＝______kPa·min－1。
③若提高反应温度至35 ℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35 ℃)________63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是________________________。
④25 ℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝________(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。
(3)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，提出如下反应历程：
第一步 N2O5NO2＋NO3 快速平衡
第二步 NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2 慢反应
第三步 NO＋NO3―→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是______(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D.第三步反应活化能较高
答案 (2)①＋53.1 ②30.0 6.0×10－2 ③大于 温度升高，体积不变，总压强升高；NO2二聚为放热反应，温度升高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强升高 ④13.4 (3)AC
解析 (2)①令2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g) ΔH1＝－4.4 kJ·ml－1 a
2NO2(g)===N2O4(g) ΔH2＝－55.3 kJ·ml－1 b
根据盖斯定律，a式×eq \f(1,2)－b式可得：N2O5(g)===2NO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝＋53.1 kJ·ml－1
②由方程式2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)可知，62 min时，＝2.9 kPa，则减小的N2O5为5.8 kPa，此时＝35.8 kPa－5.8 kPa＝30.0 kPa，则v(N2O5)＝2×10－3×30.0 kPa·min－1＝6.0×10－2 kPa·min－1。
④时间无限长时N2O5完全分解，故由2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)知，此时生成的＝2×35.8 kPa＝71.6 kPa，＝0.5×35.8 kPa＝17.9 kPa。由题意知，平衡时体系的总压强为63.1 kPa，则平衡体系中NO2、N2O4的压强和为63.1 kPa－17.9 kPa＝45.2 kPa，设N2O4的压强为x kPa，则
N2O4(g)2NO2(g)
初始压强/kPa 0 71.6
转化压强/kPa x 2x
平衡压强/kPa x 71.6－2x
则x＋(71.6－2x)＝45.2，解得x＝26.4，71.6 kPa－26.4 kPa×2＝18.8 kPa，Kp＝eq \f(p2NO2,pN2O4)＝eq \f(18.82,26.4)≈13.4。
(3)第一步反应快速平衡，说明正、逆反应速率很大，极短时间内即可达到平衡，A项正确；第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，C项正确；由题给三步反应可知，反应的中间产物有NO3和NO，B项错误；反应快，说明反应的活化能较低，D项错误。
1.只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是( )
A.K值不变，平衡可能移动
B.平衡向右移动时，K值不一定变化
C.K值有变化，平衡一定移动
D.相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值也增大两倍
答案 D
解析 因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K值不变，A项和B项均正确；K值只与温度有关，K值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值应该变为Keq \\al(2,原)，D项错误。
2.(2018·天津重点中学联考)一定温度下，在一个容积为1 L的密闭容器中，充入1 ml H2(g)和1 ml I2(g)，发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，经充分反应达到平衡后，生成的HI(g)占气体体积的50%，该温度下，在另一个容积为2 L的密闭容器中充入1 ml HI(g)发生反应HI(g)eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)I2(g)，则下列判断正确的是( )
A.后一反应的平衡常数为1
B.后一反应的平衡常数为0.5
C.后一反应达到平衡时，H2的平衡浓度为0.25 ml·L－1
D.后一反应达到平衡时，HI(g)的平衡浓度0.5 ml·L－1
答案 B
解析 前一反应达平衡时c(H2)＝c(I2)＝0.5 ml·L－1，c(HI)＝1 ml·L－1，则平衡常数K1＝eq \f(c2HI,cH2·cI2)＝eq \f(12,0.5×0.5)＝4，而后一反应的平衡常数K2＝＝eq \f(1,\r(K1))＝0.5，A项错误，B项正确；设后一反应达平衡时c(H2)＝x ml·L－1，则平衡时c(I2)＝x ml·L－1，c(HI)＝(0.5－2x) ml·L－1，K2＝＝0.5，解得x＝0.125，故平衡时c(HI)＝0.25 ml·L－1，C、D项错误。
3.(2019·衡水调研)某温度下，反应2A(g)B(g) ΔH＞0在密闭容器中达到平衡，平衡后eq \f(cA,cB)＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时eq \f(cA,cB)＝b，下列叙述正确的是( )
A.在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a＜b
B.在该温度恒压条件下再充入少量B气体，则a＝b
C.若其他条件不变，升高温度，则a＜b
D.若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a＞b
答案 B
解析 A项，充入B后平衡时压强变大，正向移动程度变大，eq \f(cA,cB)变小，即a＞b；B项，充入B，新平衡状态与原平衡等效，eq \f(cA,cB)不变，即a＝b；C项，升温，平衡右移，eq \f(cA,cB)变小，即a＞b；D项，相当于减压，平衡左移，eq \f(cA,cB)变大，即a＜b。
4.放热反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0 ml·L－1，其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则( )
A.K2和K1的单位均为ml·L－1B.K2＞K1
C.c2(CO)＝c2(H2O)D.c1(CO)＞c2(CO)
答案 C
解析 升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数之间的关系为K2＜K1，K1、K2的单位均为1，c1(CO)＜c2(CO)，故C项正确。
5.某温度下，将2 ml A和3 ml B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K＝1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则( )
A.a＝3 B.a＝2
C.B的转化率为40% D.B的转化率为60%
答案 C
解析 温度不变，扩大容器体积(相当于减小压强)时，A的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a＝1，A、B两项均错误；假设达到平衡时，B的转化量为x ml，则A、B、C、D平衡时的物质的量分别为(2－x)ml、(3－x)ml、x ml、x ml，设容器体积为1 L，则平衡常数K＝eq \f(x2,2－x·3－x)＝1，解得x＝1.2，B的转化率为eq \f(1.2 ml,3 ml)×100%＝40%，所以C项正确、D项错误。
6.某1 L恒容密闭容器中，CH4、H2O(g)的起始浓度分别为1.8 ml·L－1和3.6 ml·L－1，二者反应生成CO2和H2，该反应的部分物质的浓度随时间变化的关系如图所示(部分时间段的浓度变化未标出)，其中第6 min开始升高温度。下列有关判断正确的是( )
A.X是H2
B.增大压强，平衡逆向移动，平衡常数减小
C.第一次平衡时的平衡常数约为0.91
D.若5 min时向容器中再加入0.7 ml的CH4和0.7 ml的CO2，则平衡正向移动
答案 C
解析 根据图像0～4 min CH4减少0.5 ml·L－1，X增加0.5 ml·L－1，则X为CO2，A项错误；温度不变时，增大压强，平衡常数不变，B项错误；4 min时，反应第一次达到平衡状态：
CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)
起始/ml·L－1 1.8 3.6 0 0
转化/ml·L－1 0.5 1.0 0.5 2.0
平衡/ml·L－1 1.3 2.6 0.5 2.0
平衡常数K＝eq \f(0.5×2.04,1.3×2.62)≈0.91，C项正确；若5 min时向容器中再加入0.7 ml的CH4和0.7 ml的CO2，则浓度商Q＝eq \f(1.2×2.04,2.0×2.62)≈1.42＞0.91，反应逆向移动，D项错误。
7.CO常用于工业冶炼金属。在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg eq \f(cCO,cCO2)与温度(t)的关系曲线如图。下列说法正确的是( )
A.通过增高反应炉的高度，延长矿石和CO接触的时间，能减少尾气中CO的含量
B.CO不适宜用于工业冶炼金属Cr
C.CO还原PbO2的反应ΔH＞0
D.工业冶炼金属Cu时，高温有利于提高CO的转化率
答案 B
解析 A项，增高反应炉的高度，增大CO与铁矿石的接触时间，不能影响平衡移动，CO的利用率不变，错误；B项，由图像可知用CO冶炼金属铬时，lg eq \f(cCO,cCO2)一直很大，说明CO转化率很低，不适宜，正确；C项，由图像可知CO还原PbO2的温度越高lg eq \f(cCO,cCO2)越大，说明CO转化率越低，平衡逆向移动，故ΔH＜0，错误；D项，由图像可知用CO冶炼金属铜时，温度越高lg eq \f(cCO,cCO2)越大，故CO转化率越低，错误。
8.已知：乙二醛可被催化氧化为乙醛酸，其反应为2OHC—CHO(g)＋O2(g)2OHC—COOH(g) ΔH。一定条件下，按照eq \f(nO2,nOHC—CHO)＝eq \f(1,2)的投料比进行上述反应，乙二醛的平衡转化率(α)和催化剂的催化效率随温度的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.ΔH＞0
B.b点时，乙二醛的体积分数为33.33%
C.生成乙醛酸的速率：v(a)＞v(b)＞v(c)
D.a、b、c三点中，a点乙醛酸的体积分数最小
答案 B
解析 A项，随着温度的升高，转化率降低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则ΔH＜0，错误；B项，b点时转化率是60%，则根据方程式可知
2OHC—CHO(g)＋O2(g)2OHC—COOH(g)
起始量/ml 2 1 0
转化量/ml 1.2 0.6 1.2
平衡量/ml 0.8 0.4 1.2
因此乙二醛的体积分数为eq \f(0.8,2.4)×100%≈33.33%，正确；C项，温度越高，催化效率越高，化学反应速率越快，而b点的温度低、催化效率高，c点的温度高、催化效率低，所以无法比较速率大小，错误；D项，a、b、c三点中，a点转化率最大，则乙醛酸的体积分数最大，错误。
9.已知T1温度下在容积为10 L的密闭容器中发生可逆反应X(g)＋Y(g)2Z(g)＋2W(s) ΔH，起始时充入15 ml X与15 ml Y，10 min时反应达到平衡状态，测得平均速率v(Z)＝0.12 ml·L－1·min－1。下列有关说法正确的是( )
A.T1温度下该反应的平衡常数为2.56
B.平衡时再充入一定量的X，平衡正向移动，X的转化率增大
C.若T2＞T1，T2时K＝1.52，则该反应的ΔH＞0
D.若其他条件不变，T3温度下，K＝1.96，则Y的平衡转化率约为41.3%
答案 D
解析 根据Z的反应速率可知平衡时c(Z)＝1.2 ml·L－1，则平衡时，c(X)＝0.9 ml·L－1，c(Y)＝0.9 ml·L－1，W为固体，平衡常数K＝eq \f(c2Z,cX·cY)＝eq \f(1.22,0.9×0.9)≈1.78，A项错误；平衡时，再充入一定量的X，平衡正向移动，但X的转化率减小，Y的转化率增大，B项错误；温度升高，平衡常数减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH＜0，C项错误；T3温度下，K＝1.96，则
X(g)＋Y(g)2Z(g)＋2W(s)
起始(ml·L－1) 1.5 1.5 0
转化(ml·L－1) x x 2x
平衡(ml·L－1) 1.5－x 1.5－x 2x
平衡常数K＝eq \f(2x2,1.5－x×1.5－x)＝1.96，解得x≈0.62，则Y的平衡转化率为eq \f(0.62 ml·L－1,1.5 ml·L－1)×100%≈41.3%，D项正确。
10.(2018·重庆市田坝中学月考)一定条件下，反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g) ΔH>0，达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.压强：p1>p2
B.b、c两点对应的平衡常数：Kc>Kb
C.a点：2v正(NH3)＝3v逆(H2)
D.a点：NH3的转化率为eq \f(1,3)
答案 B
解析 该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N2的体积分数越小，则p1Kb，故B正确；反应速率之比等于化学计量数之比，3v正(NH3)＝2v逆(H2)，故C错误；对于反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，假设反应前氨的物质的量为1 ml，反应的氨的物质的量为x ml，则eq \f(\f(x,2),1＋x)＝0.1，解得x＝eq \f(1,4)，因此氨的转化率为eq \f(1,4)，故D错误。
11.已知：MgCO3(s)MgO(s)＋CO2(g) ΔH>0，在密闭容器中投入过量碳酸镁在温度T下达到平衡，p(CO2)＝4 MPa。
(1)该平衡常数表达式K＝________。
(2)若反应体系的体积不变，升高温度，则p(CO2)将____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若反应温度T不变，将反应体系的体积缩小至原来的一半，则p(CO2)变化范围为_____。
答案 (1)c(CO2) (2)增大 (3)4 MPa≤p(CO2)<8 MPa
解析 (1)只有CO2是气体，其他物质为固体，固体不列入平衡常数表达式。(2)碳酸镁分解反应是吸热反应，升高温度，平衡向右移动，p(CO2)增大。(3)体积缩小至原来的eq \f(1,2)，若平衡不移动，则气体压强为原来的2倍，p(CO2)＝8 MPa。增大压强，平衡向左移动，气体压强逐渐减小，温度不变，平衡常数K＝c(CO2)不变，达到新平衡时p(CO2)＝4 MPa。
12.(2018·济南一模)在一定条件下，将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应为：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH。
已知：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－90.7 kJ·ml－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝－23.5 kJ·ml－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.2 kJ·ml－1
(1)ΔH＝________kJ·ml－1。
(2)某温度下，在体积固定为2 L的密闭容器中进行反应①，将1 ml CO和2 ml H2混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：
则达到平衡时CO的转化率为________。
(3)已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时，CO2的转化率如图所示。从图中可得出三条主要规律：
①增大投料比，CO2的转化率增大；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
答案 (1)－122.5 (2)45% (3)升高温度，CO2的转化率降低 温度越低，增大投料比使CO2的转化率增大的越显著(答案合理即可)
解析 (1)根据盖斯定律可知，①×2＋②－③×2可得所求反应方程式。
(2)依据阿伏加德罗定律可知：eq \f(p后,p前)＝0.7，则反应后气体的总物质的量n(后)＝3 ml×0.7＝2.1 ml，气体减小的物质的量＝3 ml－2.1 ml＝0.9 ml。
参加反应的CO物质的量为eq \f(0.9 ml,2)＝0.45 ml，则CO的转化率为eq \f(0.45 ml,1 ml)×100%＝45%。
13.(2018·江西名校学术联盟质检)为了缓解温室效应，科学家提出了多种回收和利用CO2的方案。其中一种方案为：
利用CO2制备CH4
300 ℃时，向2 L恒容密闭容器中充入2 ml CO2和8 ml H2，发生反应CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH，混合气体中CH4的浓度与反应时间的关系如图所示。
(1)①从反应开始到恰好达到平衡时，H2的平均反应速率v(H2)＝________________。
②300 ℃时，反应的平衡常数K＝________。
③保持温度不变，向平衡后的容器中再充入2 ml CO2和8 ml H2，重新达到平衡时CH4的浓度______________(填字母)。
A.等于0.8 ml·L－1
B.等于1.6 ml·L－1
C.0.8 ml·L－1＜c(CH4)＜1.6 ml·L－1
D.大于1.6 ml·L－1
(2)300 ℃时，如果该容器中有1.6 ml CO2、2.0 ml H2、5.6 ml CH4、4.0 ml H2O(g)，则v正________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆。
(3)已知200 ℃时，该反应的平衡常数K＝61.8。则ΔH_____(填“＞”“＜”或“＝”)0。
答案 (1)①0.32 ml·L－1·min－1 ②25 ③D (2)＞ (3)＜
解析 (1)①从反应开始到恰好达到平衡时，H2的平均反应速率v(H2)＝4v(CH4)＝eq \f(0.8 ml·L－1,10 min)×4＝0.32 ml·L－1·min－1。
② CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)
起始(ml·L－1) 1 4 0 0
反应(ml·L－1) 0.8 3.2 0.8 1.6
平衡(ml·L－1) 0.2 0.8 0.8 1.6
300 ℃时，反应的平衡常数K＝eq \f(1.62×0.8,0.2×0.84)＝25。
③保持温度不变，向平衡后的容器中再充入2 ml CO2和8 ml H2，相当于增大压强，平衡正向移动，则重新达到平衡时CH4的浓度大于1.6 ml·L－1。
(2)Q＝eq \f(2.02×2.8,0.8×1.04)＝14＜K＝25，反应正向进行，v正＞v逆。
(3)200 ℃时，该反应的平衡常数K＝61.8，说明升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则ΔH＜0。实验编号
温度/℃
平衡常数
起始量/ml
平衡量/ml
达到平衡所需时间/min
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
K1
4
2
x
0.8
6
2
T2
K2
4
2
0.4
y
t
化学反应
平衡常数
温度/℃
500
800
①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)
K3
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2O)/ml·L－1
0.010
0.020
0.020
c(CO)/ml·L－1
0.010
0.010
0.020
t/min
0
40
80
160
260
1 300
1 700
∞
p/kPa
35.8
40.3
42.5
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
时间(min)
5
10
15
20
25
30
压强比(p后/p前)
0.98
0.90
0.80
0.70
0.70
0.70