人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡精品学案设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡精品学案设计，共16页。学案主要包含了化学平衡常数含义，化学平衡常数的特点等内容，欢迎下载使用。

1.认识化学平衡常数是表征反应限度的一个特征值。
2.知道化学平衡常数的含义。
3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
1
重点： 理解影响化学平衡的因素、掌握化学平衡常数的应用
难点：化学平衡常数的含义和计算方法、应用平衡常数的表达式
一、化学平衡常数含义
1．浓度商的含义：
对于一般的可逆反应：
mA(g)＋nB(g)⇌ pC(g)＋qD(g)任意时刻的eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))称为浓度商，常用Q表示。
2．化学平衡常数的含义：
进一步研究发现，该反应在一定条件下达到平衡时，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)之间有K＝eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))，其中K是常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数。(注意：固体和液体纯物质一般不列入浓度商和平衡常数)
二、化学平衡常数的特点
⒈化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值，通常情况下只受温度影响。当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。
⒉K越大，说明平衡体系中生成物所占比例越大，即该反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。一般来说，当K>105时，该反应就进行得基本完全了。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度可以是任意时刻的浓度。( )
(2)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大。( )
(3)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大。( )
(4)化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√
⒉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.浓度商Qc【答案】C
【解析】K是温度的函数，与浓度无关。平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关，同一个化学反应，化学方程式书写方式不同，平衡常数不同，正、逆反应的平衡常数互为倒数。浓度商Qv逆。只有项正确。答案C
考点1化学反应速率的计算和比较
1．书写化学平衡常数表达式的注意事项
(1)书写平衡常数表达式时，固体、纯液体(如水、乙醇等)的浓度视为1，可以不写。如Cr2Oeq \\al(2－,7)＋H2O⇌2CrOeq \\al(2－,4)＋2H＋，平衡常数K＝eq \f(c2(CrO\\al(2－,4))·c2(H＋),c(Cr2O\\al(2－,7)))；
Fe3O4(s)＋4H2(g)⇌3Fe(s)＋4H2O(g)，平衡常数K＝eq \f(c4(H2O),c4(H2))。
(2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，同一个化学反应，书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数也不同，但这些平衡常数可以相互换算。如合成氨反应，若写成N2(g)＋3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g)，则K＝eq \f(c2(NH3),c(N2)·c3(H2))；若写成eq \f(1,2)N2(g)＋eq \f(3,2)H2(g) 高温、高压催化剂 NH3(g)，则K1＝eq \f(c(NH3),c\f(1,2)(N2)·c\f(3,2)(H2))。这里K≠K1，显然K＝Keq \\al(2,1)。
(3)对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即K正＝eq \f(1,K逆)。
2．化学平衡常数的应用
(1)判断平衡移动的方向
对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在任意状态时，生成物与反应物的浓度幂之积的比值称为浓度商，用Q表示，即Q＝eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))，则
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(QK，反应向逆反应方向进行。))
(2)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。
①CO2(g)＋C(s)⇌2CO(g)，平衡常数为K1；②H2(g)＋CO2(g)⇌H2O(g)＋CO(g)，平衡常数为K2。则反应C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)的平衡常数K可表示为( )
A．K1＋K2 B．K1－K2
C．K1·K2 D．eq \f(K1,K2)
【答案】D
【解析】已知下列反应: ①CO2(g)＋C(s)⇌2CO(g)
平衡常数为K1=c2（c)c(c2)②H2(g) + C02(g) = H20 (g) + CO (g)
， 平衡常数为
K2 =c(CO)×c(H2O)C(H2)×c(CO2)， 则反应c(s) + H2O(g)=H2(g) +CO (s)的平衡常数k=c(CO)×c(H2）C（H2O)=k1k2。
故选: D。
1．在恒温恒容的密闭容器中发生 ，T℃时，该反应的化学平衡常数为K，下列说法正确的是
A．其他条件相同，升高温度降低正反应速率、提高逆反应速率
B．T℃时，若时，则
C．若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态
D．一定条件下，能完全转化为
【答案】C
【解析】A．升高温度，正逆反应速率都加快，故A错误；
B．T℃时，平衡时的平衡常数K=c(H2O)c(CO2)C2(NH3)，故若c(H2O)c(CO2)C2(NH3)V逆，故B错误；
C．反应前后的气体系数和在变化，故恒容时，压强在变化，故压强保持不变时，该可逆反应达到化学平衡状态，故C正确；
D．可逆反应反应物的转化率不能达到100%，故D错误；
故选C。
在0．5 L的密闭容器中，一定量的氮气与氢气进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)⇋2NH3(g) ΔH＝a kJ·ml－1，其化学平衡常数K与温度的关系如下表所示：
请回答下列问题。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为____________________，a________(填“大于”“小于”或“等于”)0。
(2)400 ℃时，2NH3(g)⇌ N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为________，测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3 ml、2 ml、1 ml时，该反应的v正(N2)________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆(N2)。
【答案】(1) N2 (9) + 3H2 (g) = 2NH3 (g) △H，平衡常数=akJ·ml-l
K=C2NH3CN2C3H2表中平衡常数随温度升高减小，说明平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应为放热反应;
故答案为：C2NH3CN2C3H2小于
(2) 400°CN2 (g) + 3H2 (g) = 2NH3 (g)的K = 0.5 ，400℃时，2NH3 (g) = N2 (g) + 3H2 (g)的化学平衡常数
K'= 1K= 10.5=2;测得氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3ml、2ml、1ml时，浓度为6ml/L，4ml/L，2ml/L， Qc=11 v逆 (N2) ;
故答案为:2;大于。
考点2关于化学平衡的计算
化学平衡的有关计算——“三段式”分析法
(1)模式： mA(g)＋nB(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())pC(g)＋qD(g)
起始量/ml a b 0 0
变化量/ml mx nx px qx
平衡量/ml a－mx b－nx px qx
对于反应物：平衡时的相关量＝起始量－变化量，n(平)＝n(始)－n(变)
对于生成物：平衡时的相关量＝起始量＋变化量，n(平)＝n(始)＋n(变)
则K＝eq \f((\f(px,V))p·(\f(qx,V))q,(\f(a－mx,V))m·(\f(b－nx,V))n)，A的平衡转化率＝eq \f(mx,a)×100%。
(2)基本解题思路
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确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按(1)中“模式”列三段式。
③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。
在密闭容器中，给A和B的气体混合物加热,在催化剂存在下发生反应:A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)。在500℃时,平衡常数K=9。若反应开始时，A和B的浓度都是0.02 ml.
L-1,则在此条件下A的转化率为( )
根据平衡常数、反应物A、B的起始浓度列三段式求解出转化量，进而得出转化率
A.25%B.50%C.75%D.80%
【答案】设A消耗的浓度为x ml·L－1，列三段式：
A(g) ＋ B(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al()) C(g)＋D(g)
起始量(ml·L－1) 0．02 0．02 0 0
变化量(ml·L－1) x x x x
平衡量(ml·L－1) 0．02－x 0．02－x x x
平衡常数K＝eq \f(c(C)·c(D),c(A)·c(B))＝eq \f(x2,(0.02－x)2)＝9，解得：x＝0．015；A的转化率＝eq \f(0.015 ml·L－1,0.02 ml·L－1)×100%＝75%。
【答案】 C
以下是一道关于化学平衡常数的简单题目：
在一密闭容器中，反应aX(g)+bY(g) cZ(g)达到平衡时平衡常数为K1；在温度不变的条件下向容器中通入一定量的X和Y气体，达到新的平衡后Z的浓度为原来的1.2倍，平衡常数为K2，则K1与K2的大小关系是：
A. K1B. K1=K2
C. K1>K2
D.无法确定
【答案】案：A. K1【解析】化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变。向容器中通入一定量的X和Y气体，相当于在原来的基础上增加了反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，Z的浓度减小，即新平衡时Z的浓度小于原来的1.2倍，则新平衡常数小于原平衡常数，即K1>K2。
在某温度下，将H2和I2各0．1 ml的气态混合物充入10 L的密闭容器中，发生反应H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，连续测定c(I2)的变化，5 s时测定c(I2)＝0．0080 ml·L－1并保持不变。则：
(1)反应的平衡常数的表达式是K＝______________。
(2)此温度下，平衡常数值为________。
(3)若在此温度下，在10 L的密闭容器中充入0．2 ml HI气体，达到平衡时，HI的转化率为________。
【答案】(1)eq \f(c2(HI),c(H2)·c(I2)) (2)0．25 (3)80%
【解析】 (2)c(I2)＝0．0080 ml·L－1，c(H2)＝0．0080 ml·L－1，c(HI)＝0．0040 ml·L－1，K＝eq \f(0.00402,0.0080×0.0080)＝0．25。
(3)设生成的H2的浓度为x ml·L－1。
2HI(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al()) H2(g)＋I2(g)
起始/ml·L－1 0．02 0 0
转化/ml·L－1 2x x x
平衡/ml·L－1 0．02－2x x x
K′＝eq \f(x2,(0.02－2x)2)＝eq \f(1,0.25)，解得x＝0．008，
α(HI)＝eq \f(0.008 ml·L－1×2,0.02 ml·L－1)×100%＝80%。
考点3 压强平衡常数(Kp)的计算
1．压强平衡常数(Kp)
(1)当把化学平衡常数K表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时，就得到该反应的压强平衡常数Kp，其表达式的意义相同。
(2)Kp仅适用于气相发生的反应。
2．计算方法
第一步：根据三段式法计算平衡体系中各组分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。
3．两种Kp的计算模板
(1)平衡总压为p0
N2(g) ＋ 3H2(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())2NH3(g)
n(平) a b c
p(分压) eq \f(a,a＋b＋c)p0 eq \f(b,a＋b＋c)p0 eq \f(c,a＋b＋c)p0
Kp＝eq \f((\f(c,a＋b＋c)p0)2,( \f(a,a＋b＋c)p0)( \f(b,a＋b＋c)p0)3)
(2)刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为α。
2NO2(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al()) N2O4(g)
p(始) p0 0
Δp p0α eq \f(1,2)p0α
p(平) p0－p0α eq \f(1,2)p0α
Kp＝eq \f(\f(1,2)p0α,(p0－p0α)2)
一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
(1)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2,376．8 ℃时平衡常数Kp′＝1．0×104 Pa2。在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)。在376．8 ℃，碘蒸气初始压强为20．0 kPa。376．8 ℃平衡时，测得烧瓶中压强为32．5 kPa，则pICl＝________ kPa，反应2ICl(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())Cl2(g)＋I2(g)的平衡常数K＝________________(列出计算式即可)。
(2)McMrris测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp：
2NO(g)＋2ICl(g)⇌2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
2NOCl(g)⇌2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
得到lg Kp1～eq \f(1,T)和lg Kp2～eq \f(1,T)均为线性关系，如下图所示：
①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝________(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程____________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)24．8 eq \f(100×(20×103－12.4×103),(24.8×103)2)
(2)①大于 ②Kp1·Kp2 大于
设T′＞T，即eq \f(1,T′)＜eq \f(1,T)，由图可知：
lg Kp2(T′)－lg Kp2(T)＞|lg Kp1(T′)－
lg Kp1(T)|＝lg Kp1(T)－lg Kp1(T′)
则：lg [Kp2(T′)·Kp1(T′)]＞lg [Kp2(T)·Kp1(T)]，即K(T′)＞K(T)。
因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0
【解析】 (1)由题意知376．8 ℃时玻璃烧瓶中发生两个反应：BaPtCl6(s) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)、Cl2(g)＋I2(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())2ICl(g)。BaPtCl6(s) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)的平衡常数Kp′＝1．0×104 Pa2，则平衡时p2(Cl2)＝1．0×104 Pa2，p(Cl2)＝100 Pa，设到达平衡时I2(g)的分压减小p kPa，则
Cl2(g)＋I2(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al()) 2ICl(g)
开始/kPa 20．0 0
变化/kPa p 2p
平衡/kPa 0．1 20．0－p 2p
376．8 ℃平衡时，测得烧瓶中压强为32．5 kPa，则0．1＋20．0＋p＝32．5，解得p＝12．4，则平衡时pICl＝2p kPa＝2×12．4 kPa＝24．8 kPa；则平衡时，I2(g)的分压为(20．0－p) kPa＝(20×103－12．4×103) Pa，pICl＝24．8 kPa＝24．8×103 Pa，p(Cl2)＝0．1 kPa＝100 Pa，因此反应2ICl(g)⇌Cl2(g)＋I2(g)的平衡常数K＝eq \f(100×(20×103－12.4×103),(24.8×103)2)。
(2)①结合题图可知，温度越高，eq \f(1,T)越小，lg Kp2越大，即Kp2越大，说明升高温度平衡2NOCl(g) ⇌NO(g)＋Cl2(g)正向移动，则NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH大于0。
②Ⅰ．2NO(g)＋2ICl(g) ⇌2NOCl(g)＋I2(g) Kp1
Ⅱ．2NOCl(g) ⇌2NO(g)＋Cl2(g) Kp2
Ⅰ＋Ⅱ得2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)，则2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝Kp1·Kp2。
工业生产硫酸过程中发生的一个反应为：SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)⇌SO3(g)；将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为________，平衡常数Kp＝__________________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
【答案】eq \f(2mαp,100－mα) eq \f(α,(1－α)1.5(\f(mp,100－mα) )0.5)
【解析】 假设原气体的物质的量为100 ml，则SO2、O2和N2的物质的量分别为2m ml、m ml和q ml，则2m＋m＋q＝3m＋q＝100，SO2的平衡转化率为α，则有下列关系：
SO2(g) ＋ eq \f(1,2)O2(g)eq \( eq \a\vs4\al(),\s\up27(钒催化剂))SO3(g)
起始量(ml) 2m m 0
变化量(ml) 2mα mα 2mα
平衡量(ml) 2m(1－α) m(1－α) 2mα
平衡时气体的总物质的量为n(总)＝[2m(1－α)＋m(1－α)＋2mα＋q] ml，则SO3的物质的量分数为eq \f(n(SO3),n(总))×100%＝
eq \f(2mα ml,[2m(1－α)＋m(1－α)＋2mα＋q] ml)×100%＝eq \f(2mα,100－mα)×100%。该反应在恒压容器中进行，因此，SO3的分压p(SO3)＝eq \f(2mαp,100－mα)，p(SO2)＝eq \f(2m(1－α)p,100－mα)，p(O2)＝eq \f(m(1－α)p,100－mα)，在该条件下，SO2(g)＋eq \f(1,2)O2(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())2SO3(g)的Kp＝
eq \f(p(SO3),p(SO2)·p0.5(O2))＝eq \f(\f(2mαp,100－mα),\f(2m(1－α)p,100－mα)×[\f(m(1－α)p,100－mα)]0.5)
＝eq \f(α,(1－α)1.5(\f(mp,100－mα) )0.5)。
将等物质的量A、B混合于2 L的密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())xC(g)＋D(g)。经4 min后，测得D的浓度为0．4 ml·L－1，C的平均反应速率为0．1 ml·L－1·min－1，c(A)∶c(B)＝3∶5。下列说法不正确的是( )
A．x的值是1
B．4 min末，A的转化率为60%
C．起始时A的浓度为2．4 ml·L－1
D．4 min内v(B)＝0．1 ml·L－1·min－1
【答案】 B
【解析】 3A(g)＋ B(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al()) xC(g)＋D(g)
开始(ml·L－1) a a 0 0
转化(ml·L－1) 1．2 0．4 0．4x 0．4
平衡(ml·L－1) a－1．2 a－0．4 0．4x 0．4
(a－1．2)∶(a－0．4)＝3∶5
解得a＝2．4
v(C)＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(0.4x ml·L－1,4 min)＝0．1 ml·L－1·min－1，x＝1，故A正确；4 min末，A的转化率为α(A)＝eq \f(1.2 ml·L－1,2.4 ml·L－1)×100%＝50%，故B错误。
2. 在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800 ℃时，有下列平衡：CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)，且K＝1。若用2 ml CO和10 ml H2O相互混合并加热到800 ℃，则CO的转化率为( )
A．16．7% B．50%
C．66．7% D．83．3%
【答案】D
【解析】 在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800 ℃时，达到平衡状态，可假设容器体积为1 L，并设消耗一氧化碳物质的量为x，
CO(g)＋H2O(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())CO2(g)＋H2(g)
起始量(ml/L) 2 10 0 0
变化量(ml/L) x x x x
平衡量(ml/L) 2－x 10－x x x
平衡常数K＝eq \f(x·x,(2－x)(10－x))＝1，x＝eq \f(5,3)，则CO的转化率为eq \f(\f(5,3),2)×100%≈83．3%，故选D。
3. T ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())C(s) ΔH<0，按照不同配比向容器中充入A、B气体，达到化学平衡时，容器中A、B的浓度变化如图中曲线所示，下列判断正确的是( )
A．T ℃时，该反应的平衡常数为4
B．c点反应没有达到化学平衡，此时反应向逆反应方向进行
C．若c点为化学平衡点，则此时容器内的温度高于T ℃
D．T ℃时，直线cd上的点均达到平衡状态
【答案】C
【解析】 根据平衡常数表达式并结合题图可知，T ℃时，K＝eq \f(1,c(A)·c(B))＝eq \f(1,4)，A错误；c点时，浓度商Q4．某温度下，在2 L密闭容器中加入一定量的A，发生化学反应2A(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())B(g)＋C(g) ΔH<0，反应过程中B、A的浓度比值与时间t的关系如图所示，若测得15 min时c(B)＝1．6 ml·L－1，下列结论正确的是( )
A．该温度下此反应的平衡常数为3．2
B．A的初始物质的量为4 ml
C．反应达到平衡时，A的转化率为80%
D．升高温度，A的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】 已知15 min时c(B)＝1．6 ml·L－1，由题图可推知c(A)＝0．8 ml·L－1，则n(B)＝3．2 ml，n(A)＝1．6 ml，设A的初始物质的量为x ml，则
2A(g)⇌B(g)＋C(g)
起始量/ml x 0 0
转化量/ml x－1．6 3．2 3．2
平衡量/ml 1．6 3．2 3．2
则x－1．6＝3．2×2，解得x＝8，平衡时A、B、C的浓度分别为0．8 ml·L－1、1．6 ml·L－1、1．6 ml·L－1，平衡常数K＝eq \f(1.6×1.6,0.82)＝4，A、B错误；反应达到平衡时，A的转化率为eq \f(6.4 ml,8 ml)×100%＝80%，C正确；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，A的平衡转化率减小，D错误。
5. 在3种不同条件下，分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 ml A和1 ml B，发生反应：2A(g)＋B(g)⇌2D(g) ΔH＝Q kJ/ml。相关条件和数据见下表：
下列说法正确的是( )
A．实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1 ml A和1 ml D，平衡不移动
B．升高温度能加快反应速率的原理是降低了活化能，使活化分子百分数提高
C．实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的0．9倍
D．K3>K2>K1
【答案】A
【解析】 实验Ⅲ中，平衡时n(D)＝1 ml，则n(A)＝1 ml，n(B)＝0．5 ml，因此c(D)＝0．5 ml/L，c(A)＝0．5 ml/L，c(B)＝0．25 ml/L,750 ℃的平衡常数K＝eq \f(c2(D),c2(A)c(B))＝eq \f(0.52,0.25×0.52)＝4，温度不变，则平衡常数不变，实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1 ml A和1 ml D，则此时容器中c(A)＝1 ml/L，c(B)＝0．25 ml/L，c(D)＝1 ml/L，此时浓度商Q＝eq \f(12,12×0.25)＝4＝K，则平衡不发生移动，故A正确；升高温度不能降低反应的活化能，但能使部分非活化分子吸收热量而变为活化分子，即增大了活化分子百分数，增大活化分子的有效碰撞机会，化学反应速率加快，故B错误；若不考虑温度对压强的影响，反应起始时向容器中充入2 ml A和1 ml B，实验Ⅲ达平衡时，n(总)＝2．5 ml。实验Ⅰ达平衡时，n(D)＝1．5 ml，根据反应方程式，n(A)＝0．5 ml，n(B)＝0．25 ml，n(总)＝2．25 ml，则实验Ⅲ达平衡后容器内的压强与实验Ⅰ达平衡后容器内的压强之比＝eq \f(2.5,2.25)≈1．11，且温度升高，压强增大，因此实验Ⅲ中压强不是实验Ⅰ的0．9倍，故C错误；反应为2A(g)＋B(g) eq \a\vs4\al( eq \a\vs4\al())2D(g)，比较实验Ⅰ和Ⅲ，温度升高，平衡时D的量减少，化学平衡向逆反应方向移动，则K3＜K1，温度相同，平衡常数相同，则K1＝K2，综上，则平衡常数的关系为：K3＜K2＝K1，故D错误。
6. 在一容积恒定的密闭容器中发生反应：，该反应达到平衡后，测得相关数据如下：
(1)实验1中，后达到平衡，的平均反应速率为 。在此实验的平衡体系中再加入和，平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(2)实验2中的值___________(填序号)。
A．等于B．大于C．小于D．无法确定
(3)实验3中的值为 。
(4)在一恒温绝热容器中，下列选项中能说明反应，达到平衡状态的是 (填序号)。
A．压强不再变化
B．生成H2O的速率和消耗的速率相等
C．混合气体的密度不变
D．的质量不再变化
E．化学平衡常数不变
F．单位时间内生成的分子数与生成的分子数相等
(5)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：，试判此时的温度为 。
【答案】(1) 0.05 不
(2)B
(3)1.2
(4)DE
(5)110℃
【解析】（1）实验1中，10h后达到平衡，此时CO的转化率为50%；则CO的反应速率=1ml/L×50%10h=0.05
ml·L-1·h-1，根据速率之比等于化学计量数之比可知v(H2)=v(CO)= 0.05ml·L-1·h-1；由上述分析可得实验1平衡常数K=0.5×0.50.5×0.5=1；在此实验的平衡体系中再加入0.5mlCO(g)和0.5mlH2(g)，设容器体积为VL，此时Q=0.5×(0.5+0.5V)0.5×(0.5+0.5V) =1=K，仍为平衡状态，平衡不移动；
（2）实验2温度低于实验1，该反应为放热反应，温度降低平衡正向移动，反应物的转化率增大，则X大于50%；
（3）根据已知条件列三段式：
CO(g) +H2O(g) f CO2(g) +H2(g)
起始浓度 0.8 Y 0 0
转化浓度 0.8×60%=0.48 0.48 0.48 0.48
平衡浓度 0.32 Y-0.48 0.48 0.48
因温度与实验1相同，则此时平衡常数K=1，K=0.48××(Y−0.48)，Y=1.2；
CO(g)+H2O ⇌ CO2(g)+H2(g) △H<0,
A．该反应前后气体分子数相同，则压强始终保持恒定，不能依据压强不再变化判断平衡状态，故不选；
B．生成H2O的速率和消耗H2的速率均为逆反应速率，两速率始终相等，不能据此判断平衡状态，故不选；
C．混合气体总质量恒定，容器体积恒定，则混合气体的密度始终不变，不能据此判断平衡，故不选；
D．H2的质量不再变化，说明氢气的生成速率等于其消耗速率，则反应达到平衡状态，故选；
E．该反应为放热反应，且为绝热体系，随反应进行体系温度升高，而化学平衡常数K与温度有关，温度升高K减小，则K不变时反应达到平衡状态，故选；
F．生成CO和生成H2O均为正向反应，不能说明正逆反应速率相等，不能据此判断平衡状态，故不选；
（5）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，则K=c(CO2)×c(H2)c(CO)×c(H2O)=1，与110℃时相同，则该温度为110℃。
温度/℃
200
300
400
K
1．0
0．86
0．5
实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/℃
700
700
750
达平衡时间/min
40
5
30
n(D)平衡/ml
1．5
1．5
1
化学平衡常数
K1
K2
K3
实验序号
温度/
初始浓度/
初始浓度/
的平衡转化率
1
110
1
1
2
100
1
1
3
110
0.8
Y