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(新高考)高考化学大一轮复习课件第7章第41讲化学平衡状态化学平衡常数(含解析)
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这是一份(新高考)高考化学大一轮复习课件第7章第41讲化学平衡状态化学平衡常数(含解析)，共60页。PPT课件主要包含了复习目标，化学反应的方向，自发进行，1116K，可逆反应，3平衡特点，①③④⑦，①③④⑤⑦，①②③④⑦，①②③等内容，欢迎下载使用。
1.会用复合判据判断反应进行的方向。2.了解化学反应的可逆性的特点。3.掌握化学平衡状态的建立及特征。4.了解平衡常数的概念及意义。
1.自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。2.熵和熵变的含义(1)熵的含义度量体系混乱程度的物理量，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g) S(l) S(s)。(2)熵变的含义ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。化学反应的ΔS越大，越有利于反应 。
3.判断化学反应方向的判据ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0时，反应 自发进行；ΔG＝0时，反应处于 状态；ΔG>0时，反应 自发进行。
1.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向( ) 2.能自发进行的反应一定能迅速发生( )3.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据( )
1.下列有关说法不正确的是___(填字母)。A.C3H6(g)＋NH3(g)＋ O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g) ΔH＝－515 kJ·ml－1和C3H6(g)＋ O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g) ΔH＝－353 kJ·ml－1两个反应在热力学上趋势均很大B.Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行C.某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应D.2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0E.反应SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)只能在高温下自发进行，则该反应的ΔH>0F.反应BaSO4(s)＋4C(s)===BaS(s)＋4CO(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的 ΔH>0G.一定温度下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0，ΔS>0
2.已知在100 kPa、298.15 K时，石灰石发生分解反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.3 kJ·ml－1 ΔS＝＋160.4 J·ml－1·K－1，则(1)该反应______(填“能”或“不能”)正向自发进行。
(2)若温度能决定反应方向，则该反应正向自发进行的最低温度为__________。
可逆反应与化学平衡建立
2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，当正反应和逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变的状态。(2)建立
3.判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志：v正＝v逆≠0①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。
(2)静态标志：“变量”不变在未达到平衡时不断变化、在达到平衡时不再发生变化的各种物理量(如各物质的质量、物质的量或浓度、百分含量、压强、密度或颜色等)，如果不再发生变化，即达到平衡状态。可简单总结为“正逆相等，变量不变”。
1.在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.2 ml·L－1，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0.3 ml·L－1B.Y2为0.4 ml·L－1C.X2为0.2 ml·L－1D.Z为0.4 ml·L－1
2.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量(1)能说明2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是__________(填序号，下同)。(2)能说明I2(g)＋H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是_____。(3)能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是____________。(4)能说明C(s)＋CO2(g) 2CO(g)达到平衡状态的是___________。(5)能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。(6)能说明5CO(g)＋I2O5(s) 5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。
3.若上述题目中的(1)～(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？(1)__________。(2)______。(3)___________。(4)__________。
①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量
4.汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g) ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填序号)。
(1)化学平衡状态判断“三关注”关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。(2)不能作为化学平衡状态“标志”的四种情况①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g) H2(g)＋I2(g)。
③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g) H2(g)＋I2(g)。④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
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，即化学平衡常数，用符号 表示。
3.影响因素K只受 影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂无关。4.平衡常数意义及应用(1)判断可逆反应进行的程度
Q＜K，反应向 反应方向进行；Q＝K，反应处于 状态；Q＞K，反应向 反应方向进行。(3)判断可逆反应的热效应
1.平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度( )2.增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大( )3.对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大( )4.一个可逆反应的正反应K正与逆反应K逆相等( )5.平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动( )6.化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度( )
一、化学平衡常数的含义及应用1.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，能杀灭新冠肺炎病毒。已知常温常压下发生的反应如下：反应①O3 O2＋[O] ΔH>0，平衡常数为K1(反应进行的程度较小)反应②[O]＋O3 2O2 ΔH<0，平衡常数为K2(反应进行的程度较大)总反应：2O3 3O2 ΔH<0，平衡常数为K3(1)你能比较K1和K2的大小吗？提示 反应进行的程度越大，平衡常数越大，故K2大于K1。
(2)降低压强，总反应平衡向哪个方向移动？此时K3如何变化？提示 降低压强，总反应平衡向正反应方向移动。但平衡常数只与温度有关，故降低压强K3不变。(3)升高温度，K1、K2、K3如何变化？提示 放热反应，升高温度K减小，吸热反应，升高温度K增大。因此，升高温度K2、K3减小，K1增大。(4)K3与K1、K2有何数量关系？提示 由盖斯定律可知，反应①＋②可得总反应，则K＝K1·K2。
2.在体积为1 L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
回答下列问题：(1)升高温度，化学平衡向________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
(2)若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，此时的温度为_________；在此温度下，若该容器中含有1 ml CO2、1.2 ml H2、0.75 ml CO、1.5 ml H2O，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、化学平衡常数表达式的理解与应用3.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：①2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g) K1②2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g) K2(1)反应①的平衡常数表达式为____________。(2)4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝____(用K1、K2表示)。
4.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____0(填“>”或“＜”)。
(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____v逆(填“＞”“＝”或“＜”)。
化学平衡常数与方程式书写形式的关系
(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数。
(3)两方程式相加得到新的方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。
1.(2020·北京，10)一定温度下，反应I2(g)＋H2(g) 2HI(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(I2)＝0.11 mml·L－1，c(HI)＝0.78 mml·L－1。相同温度下，按下列4组初始浓度进行实验，反应逆向进行的是
(注：1 mml·L－1＝10－3 ml·L－1)
2.[2021·湖南，16(1)(2)]氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法Ⅰ.氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据
在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：(1)反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g) ΔH＝________ kJ·ml－1。
相关化学键的键能数据
(2)已知该反应的ΔS＝198.9 J·ml－1·K－1，在下列哪些温度下反应能自发进行？_____(填字母)。A.25 ℃ B.125 ℃C.225 ℃ D.325 ℃
②tm时，v正_____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm时v逆_____tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___________________。④若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为________。
4.[2019·全国卷Ⅰ，28(1)(2)]水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴C(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。②在同一温度下用CO还原CO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。根据上述实验结果判断，还原CO(s)为C(s)的倾向是CO______H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为____(填字母)。A.<0.25 ～0.50 E.>0.50
1.(2022·河南模拟)已知①碳酸钙的分解CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1仅在高温下自发进行；②氯酸钾的分解2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g) ΔH2在任何温度下都自发进行，下面有几组焓变数据，其中可能正确的是A.ΔH1＝－178.32 kJ·ml－1 ΔH2＝－78.3 kJ·ml－1B.ΔH1＝＋178.32 kJ·ml－1 ΔH2＝－78.3 kJ·ml－1C.ΔH1＝－178.32 kJ·ml－1 ΔH2＝＋78.3 kJ·ml－1D.ΔH1＝＋178.32 kJ·ml－1 ΔH2＝＋78.3 kJ·ml－1
2.一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.08 ml·L－1，则下列判断正确的是A.c1∶c2＝3∶1B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0＜c1＜0.14 ml·L－1
3.在一定温度下，向2 L固定容积的密闭容器中通入1 ml CO2、3 ml H2，发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0。能说明该反应已达到平衡状态的是A.混合气体的平均相对分子质量不变C.混合气体的密度不随时间变化D.单位时间内有n ml H—H断裂，同时有n ml O—H生成
4.在密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)。在500 ℃时，平衡常数K＝9。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.2 ml·L－1，则在此条件下CO的转化率为A.25% B.50% C.75% D.80%
5.(2022·山东模拟)反应：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是A.升高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B.该反应的化学平衡常数表达式为K＝C.该反应的正反应是吸热反应D.增大CO2浓度，平衡常数增大
6.化学平衡状态Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的相关数据见下表：
根据以上信息判断，下列结论错误的是A.a>bB.增大压强，平衡状态Ⅱ不移动C.升高温度平衡状态Ⅲ向正反应方向移动D.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
8.一定温度下，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①H2(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②HI(g) 下列判断正确的是A.反应②的平衡常数为1B.反应②的平衡常数为0.5C.反应②达到平衡时，H2的平衡浓度为0.25 ml·L－1D.反应②达到平衡时，HI(g)的平衡浓度为0.5 ml·L－1
9.可逆反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)A.Q变小，K不变，O2转化率减小B.Q不变，K变大，SO2转化率减小C.Q不变，K变大，O2转化率增大D.Q增大，K不变，SO2转化率增大
10.在容积一定的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应：C(s)＋2NO(g) CO2(g)＋N2(g)，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是A.该反应的ΔH>0B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1pBD.在T2 ℃时，若反应体系处于状态D，则此时v正>v逆
11.T ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g) C(s) ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是A.T ℃时，该反应的平衡常数为4B.c点没有达到平衡，此时反应向逆反应方向进行C.若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T ℃D.T ℃时，直线cd上的点均为平衡状态
下列说法正确的是A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应B.在25 ℃时，反应Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为0.5C.在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 ml·L－1，则此时v正>v逆D.在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 ml，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 ml·L－1
12.在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：
13.化学平衡常数K的大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数如下：2NO(g) N2(g)＋O2(g) K1＝1×10302H2(g)＋O2(g) 2H2O(l) K2＝2×10812CO2(g) 2CO(g)＋O2(g) K3＝4×10－92以下说法正确的是A.常温下，NO分解生成O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)B.常温下，水分解生成O2，此时平衡常数约为5×10－80C.常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO> H2O>CO2D.以上说法都不正确
14.(2022·保定模拟)将2 ml CH4(g)和5 ml H2O(g)通入一密闭容器中，发生反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。CH4(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，下列有关平衡常数的判断正确的是A.KA>KB＝KC>KDB.KAKC＝KDD.KA＝KB
1.会用复合判据判断反应进行的方向。2.了解化学反应的可逆性的特点。3.掌握化学平衡状态的建立及特征。4.了解平衡常数的概念及意义。
1.自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。2.熵和熵变的含义(1)熵的含义度量体系混乱程度的物理量，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g) S(l) S(s)。(2)熵变的含义ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。化学反应的ΔS越大，越有利于反应 。
3.判断化学反应方向的判据ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0时，反应 自发进行；ΔG＝0时，反应处于 状态；ΔG>0时，反应 自发进行。
1.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向( ) 2.能自发进行的反应一定能迅速发生( )3.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据( )
1.下列有关说法不正确的是___(填字母)。A.C3H6(g)＋NH3(g)＋ O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g) ΔH＝－515 kJ·ml－1和C3H6(g)＋ O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g) ΔH＝－353 kJ·ml－1两个反应在热力学上趋势均很大B.Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行C.某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应D.2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0E.反应SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)只能在高温下自发进行，则该反应的ΔH>0F.反应BaSO4(s)＋4C(s)===BaS(s)＋4CO(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的 ΔH>0G.一定温度下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0，ΔS>0
2.已知在100 kPa、298.15 K时，石灰石发生分解反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.3 kJ·ml－1 ΔS＝＋160.4 J·ml－1·K－1，则(1)该反应______(填“能”或“不能”)正向自发进行。
(2)若温度能决定反应方向，则该反应正向自发进行的最低温度为__________。
可逆反应与化学平衡建立
2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，当正反应和逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变的状态。(2)建立
3.判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志：v正＝v逆≠0①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。
(2)静态标志：“变量”不变在未达到平衡时不断变化、在达到平衡时不再发生变化的各种物理量(如各物质的质量、物质的量或浓度、百分含量、压强、密度或颜色等)，如果不再发生变化，即达到平衡状态。可简单总结为“正逆相等，变量不变”。
1.在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.2 ml·L－1，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0.3 ml·L－1B.Y2为0.4 ml·L－1C.X2为0.2 ml·L－1D.Z为0.4 ml·L－1
2.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量(1)能说明2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是__________(填序号，下同)。(2)能说明I2(g)＋H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是_____。(3)能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是____________。(4)能说明C(s)＋CO2(g) 2CO(g)达到平衡状态的是___________。(5)能说明NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。(6)能说明5CO(g)＋I2O5(s) 5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。
3.若上述题目中的(1)～(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？(1)__________。(2)______。(3)___________。(4)__________。
①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量
4.汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g) ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填序号)。
(1)化学平衡状态判断“三关注”关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。(2)不能作为化学平衡状态“标志”的四种情况①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g) H2(g)＋I2(g)。
③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g) H2(g)＋I2(g)。④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
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，即化学平衡常数，用符号 表示。
3.影响因素K只受 影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂无关。4.平衡常数意义及应用(1)判断可逆反应进行的程度
Q＜K，反应向 反应方向进行；Q＝K，反应处于 状态；Q＞K，反应向 反应方向进行。(3)判断可逆反应的热效应
1.平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度( )2.增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大( )3.对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大( )4.一个可逆反应的正反应K正与逆反应K逆相等( )5.平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动( )6.化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度( )
一、化学平衡常数的含义及应用1.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，能杀灭新冠肺炎病毒。已知常温常压下发生的反应如下：反应①O3 O2＋[O] ΔH>0，平衡常数为K1(反应进行的程度较小)反应②[O]＋O3 2O2 ΔH<0，平衡常数为K2(反应进行的程度较大)总反应：2O3 3O2 ΔH<0，平衡常数为K3(1)你能比较K1和K2的大小吗？提示 反应进行的程度越大，平衡常数越大，故K2大于K1。
(2)降低压强，总反应平衡向哪个方向移动？此时K3如何变化？提示 降低压强，总反应平衡向正反应方向移动。但平衡常数只与温度有关，故降低压强K3不变。(3)升高温度，K1、K2、K3如何变化？提示 放热反应，升高温度K减小，吸热反应，升高温度K增大。因此，升高温度K2、K3减小，K1增大。(4)K3与K1、K2有何数量关系？提示 由盖斯定律可知，反应①＋②可得总反应，则K＝K1·K2。
2.在体积为1 L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
回答下列问题：(1)升高温度，化学平衡向________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
(2)若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，此时的温度为_________；在此温度下，若该容器中含有1 ml CO2、1.2 ml H2、0.75 ml CO、1.5 ml H2O，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、化学平衡常数表达式的理解与应用3.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：①2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g) K1②2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g) K2(1)反应①的平衡常数表达式为____________。(2)4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝____(用K1、K2表示)。
4.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____0(填“>”或“＜”)。
(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____v逆(填“＞”“＝”或“＜”)。
化学平衡常数与方程式书写形式的关系
(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数。
(3)两方程式相加得到新的方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。
1.(2020·北京，10)一定温度下，反应I2(g)＋H2(g) 2HI(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(I2)＝0.11 mml·L－1，c(HI)＝0.78 mml·L－1。相同温度下，按下列4组初始浓度进行实验，反应逆向进行的是
(注：1 mml·L－1＝10－3 ml·L－1)
2.[2021·湖南，16(1)(2)]氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。方法Ⅰ.氨热分解法制氢气 相关化学键的键能数据
在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：(1)反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g) ΔH＝________ kJ·ml－1。
相关化学键的键能数据
(2)已知该反应的ΔS＝198.9 J·ml－1·K－1，在下列哪些温度下反应能自发进行？_____(填字母)。A.25 ℃ B.125 ℃C.225 ℃ D.325 ℃
②tm时，v正_____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm时v逆_____tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___________________。④若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为________。
4.[2019·全国卷Ⅰ，28(1)(2)]水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴C(s)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。②在同一温度下用CO还原CO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。根据上述实验结果判断，还原CO(s)为C(s)的倾向是CO______H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为____(填字母)。A.<0.25 ～0.50 E.>0.50
1.(2022·河南模拟)已知①碳酸钙的分解CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1仅在高温下自发进行；②氯酸钾的分解2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g) ΔH2在任何温度下都自发进行，下面有几组焓变数据，其中可能正确的是A.ΔH1＝－178.32 kJ·ml－1 ΔH2＝－78.3 kJ·ml－1B.ΔH1＝＋178.32 kJ·ml－1 ΔH2＝－78.3 kJ·ml－1C.ΔH1＝－178.32 kJ·ml－1 ΔH2＝＋78.3 kJ·ml－1D.ΔH1＝＋178.32 kJ·ml－1 ΔH2＝＋78.3 kJ·ml－1
2.一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.08 ml·L－1，则下列判断正确的是A.c1∶c2＝3∶1B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0＜c1＜0.14 ml·L－1
3.在一定温度下，向2 L固定容积的密闭容器中通入1 ml CO2、3 ml H2，发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0。能说明该反应已达到平衡状态的是A.混合气体的平均相对分子质量不变C.混合气体的密度不随时间变化D.单位时间内有n ml H—H断裂，同时有n ml O—H生成
4.在密闭容器中，给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热，在催化剂存在下发生反应：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)。在500 ℃时，平衡常数K＝9。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.2 ml·L－1，则在此条件下CO的转化率为A.25% B.50% C.75% D.80%
5.(2022·山东模拟)反应：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是A.升高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B.该反应的化学平衡常数表达式为K＝C.该反应的正反应是吸热反应D.增大CO2浓度，平衡常数增大
6.化学平衡状态Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的相关数据见下表：
根据以上信息判断，下列结论错误的是A.a>bB.增大压强，平衡状态Ⅱ不移动C.升高温度平衡状态Ⅲ向正反应方向移动D.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
8.一定温度下，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①H2(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②HI(g) 下列判断正确的是A.反应②的平衡常数为1B.反应②的平衡常数为0.5C.反应②达到平衡时，H2的平衡浓度为0.25 ml·L－1D.反应②达到平衡时，HI(g)的平衡浓度为0.5 ml·L－1
9.可逆反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)A.Q变小，K不变，O2转化率减小B.Q不变，K变大，SO2转化率减小C.Q不变，K变大，O2转化率增大D.Q增大，K不变，SO2转化率增大
10.在容积一定的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应：C(s)＋2NO(g) CO2(g)＋N2(g)，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是A.该反应的ΔH>0B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1
11.T ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g) C(s) ΔH<0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是A.T ℃时，该反应的平衡常数为4B.c点没有达到平衡，此时反应向逆反应方向进行C.若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T ℃D.T ℃时，直线cd上的点均为平衡状态
下列说法正确的是A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应B.在25 ℃时，反应Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为0.5C.在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 ml·L－1，则此时v正>v逆D.在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 ml，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 ml·L－1
12.在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：
13.化学平衡常数K的大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数如下：2NO(g) N2(g)＋O2(g) K1＝1×10302H2(g)＋O2(g) 2H2O(l) K2＝2×10812CO2(g) 2CO(g)＋O2(g) K3＝4×10－92以下说法正确的是A.常温下，NO分解生成O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)B.常温下，水分解生成O2，此时平衡常数约为5×10－80C.常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO> H2O>CO2D.以上说法都不正确
14.(2022·保定模拟)将2 ml CH4(g)和5 ml H2O(g)通入一密闭容器中，发生反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。CH4(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，下列有关平衡常数的判断正确的是A.KA>KB＝KC>KDB.KA
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