資源簡介

第2節(jié)　化學反應的限度
第1課時　化學平衡常數(shù)
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]　1.通過化學平衡狀態(tài)時的濃度數(shù)據(jù)分析，認識化學平衡常數(shù)的概念，并能分析推測其相關應用。2.建立化學平衡狀態(tài)判斷方法及平衡常數(shù)表達式書寫的思維模型。
一、化學平衡狀態(tài)及其判斷
1．化學平衡狀態(tài)
在一定條件下可逆反應進行到一定程度時，反應物和反應產物的組成(濃度、百分含量)不再_________而變化，正反應速率和逆反應速率相等的狀態(tài)。
2．化學平衡狀態(tài)的特征
3．平衡狀態(tài)的判斷方法
(1)直接判據(jù)——定義法
(2)間接判據(jù)——“變量不變”時即為平衡
當反應過程中變化的量不再改變時，化學反應達到平衡狀態(tài)，即反應前后始終不變的量不能作為判據(jù)。
(1)在化學平衡建立過程中，v正一定大于v逆(　　)
(2)化學平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應進行到最大限度的結果(　　)
(3)化學反應達到化學平衡狀態(tài)后反應物和反應產物的濃度相等(　　)
1．在一定溫度下，將2 mol SO2和1 mol O2充入一定容積的密閉容器中，在催化劑作用下發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，當達到化學平衡時，下列說法正確的是(　　)
A．用SO2表示的化學反應速率等于0
B．SO2和SO3共2 mol
C．放出197 kJ熱量
D．生成O2的速率與生成SO3的速率相同
2．在恒溫恒容條件下，下列三個可逆反應的某些“量”不再隨時間改變時，判斷是否一定達到了平衡狀態(tài)。
N2(g)＋3H2(g) 2NH3 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) C(s)＋CO2(g) 2CO(g)
①混合氣體的總質量m總
②混合氣體的總物質的量n總
③混合氣體的密度ρ
④體系的壓強p
⑤混合氣體的平均摩爾質量
二、認識化學平衡常數(shù)
1．下表是698.6 K時，反應H2(g)＋I2(g) 2HI(g)以不同初始濃度測得和計算的數(shù)據(jù)。
初始濃度/(mol·L－1) 平衡濃度/(mol·L－1)
c始(H2) c始(I2) c始(HI) c平(H2) c平(I2) c平(HI)
0.010 67 0.011 96 0 0.001 83 0.003 13 0.017 67 54.51
0.011 35 0.009 04 0 0.003 56 0.001 25 0.015 59 54.62
0.011 34 0.007 51 0 0.004 57 0.000 74 0.013 54 54.21
0 0 0.004 49 0.000 48 0.000 48 0.003 53 54.08
0 0 0.010 69 0.001 14 0.001 14 0.008 41 54.42
觀察各組分的初始濃度和值，可得出的結論是_________________________。
2．平衡常數(shù)的概念
在一定溫度下，一個可逆反應達到化學平衡時，體系內反應產物濃度冪(以其化學計量數(shù)為冪)之積與反應物濃度冪之積的比值就是一個常數(shù)，叫做該反應的化學平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)，用符號K表示。
3．平衡常數(shù)表達式
對于一般的可逆反應：
aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)
K＝_________________
1．寫出下列可逆反應的平衡常數(shù)表達式
①H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，K＝_________________。
②C(s)＋H2O(g)?CO(g)＋H2(g)，K＝_________________。
③Cl2(aq)＋H2O(l)??H＋(aq)＋Cl－(aq)＋HClO(aq)，K＝_________________。
2．寫出下列反應的化學平衡常數(shù)表達式，并回答下列問題。
(1)①N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　K1＝_________________。
②N2(g)＋H2(g)??NH3(g)　K2＝_________________。
③2NH3(g)??N2(g)＋3H2(g)　K3＝_________________。
(2)書寫化學平衡常數(shù)表達式時應注意哪些問題？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)由化學方程式①②知，若化學方程式①的化學計量數(shù)變?yōu)樵瓉淼暮蟪蔀榛瘜W方程式②，化學平衡常數(shù)K1、K2有何關系？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)由化學方程式①③得出正向反應和逆向反應的平衡常數(shù)有何關系？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．(1)已知在600 ℃時，寫出以下三個反應的平衡常數(shù)表達式。
反應①：CO(g)＋CuO(s)??CO2(g)＋Cu(s)
K1＝____________________________________________________________________；
反應②：H2(g)＋CuO(s)??Cu(s)＋H2O(g)
K2＝____________________________________________________________________；
反應③：CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)
K3＝____________________________________________________________________；
(2)反應④2CO(g)＋2CuO(s)??2CO2(g)＋2Cu(s)的平衡常數(shù)K4與K1的關系是_____。
(3)反應③的K3與K1、K2的關系是___________________________________________。
(1)K與化學計量數(shù)等倍擴大或縮小成冪指數(shù)關系。
(2)對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。
(3)若兩反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則：
①若兩反應相加，則總反應的平衡常數(shù)K＝K1·K2。
②若兩反應相減，則總反應的平衡常數(shù)K＝。
三、平衡常數(shù)的意義及應用
1．影響化學平衡常數(shù)的因素
(1)內因：反應物本身的性質，同一溫度下，不同的反應化學平衡常數(shù)不同。
(2)外因：同一化學反應，平衡常數(shù)與濃度、壓強 ，與溫度有關，升高溫度，吸熱反應的平衡常數(shù) ，反之減小。
如不同溫度時，H2(g)＋I2(g)??2HI(g)　ΔH＝－14.9 kJ·mol－1的平衡常數(shù)K：
溫度 425.6 ℃ 457.6 ℃
K 54.5 48.7
2.意義及應用
(1)判斷可逆反應進行的程度
平衡常數(shù)的大小反映了化學反應 (即反應限度)。
K值 <10－5 10－5～105 >105
反應程度 很難進行 可逆 進行得較完全
(2)判斷可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)及反應進行的方向
對于可逆反應：mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下的任意狀態(tài)，反應物與反應產物的濃度有如下關系：
濃度商Q＝_______________________，
Q
(1)K越大，表明可逆反應正向進行的程度越大(　　)
(2)濃度、溫度變化時，平衡常數(shù)都會改變(　　)
(3)K越大，反應越容易進行(　　)
(4)K越大，該可逆反應的速率越快(　　)
(5)升高溫度，平衡常數(shù)增大(　　)
1．已知298.15 K時，可逆反應Pb2＋(aq)＋Sn(s)Pb(s)＋Sn2＋(aq)的平衡常數(shù)K＝2.2，若溶液中Pb2＋和Sn2＋的濃度均為0.10 mol·L－1，則反應進行的方向是(　　)
A．向右進行 B．向左進行
C．處于平衡狀態(tài) D．無法判斷
2．在1 L恒容密閉容器中充入0.2 mol CH4和1.0 mol H2O，在溫度900 K條件下進行反應：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。
(1)保持溫度不變，若容器內n(CO)＝0.1 mol，此時反應________(填“正向進行”“逆向進行”或“處于平衡狀態(tài)”)(已知：900 K時反應的平衡常數(shù)為1.2 mol2·L－2)。
(2)若保持900 K，達到平衡時再往容器內充入0.1 mol He，此時v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。
第1課時　化學平衡常數(shù)
一、
1．隨時間的延續(xù)
2．可逆反應　濃度　百分含量　動態(tài)　＝　≠　改變
3．(1)化學計量數(shù)　不同方向
正誤判斷
(1)×　(2)√　(3)×
思考交流
1．B
2．不一定　不一定　是　是　不一定　是　不一定　不一定
是　是　不一定　是　是　不一定　是
二、
1．不管H2、I2和HI的初始濃度是多大，只要保持反應體系的溫度不變，達到化學平衡狀態(tài)后就為常數(shù)
3.
思考交流
1．①?、?br/>③
2．(1)①?、?br/>③
(2)①對于有純固體或純液體參與的反應，純固體或純液體不列入化學平衡常數(shù)的表達式中；②對于某一化學反應，K的表達式不是唯一的，取決于化學方程式的系數(shù)。
(3)K2＝。
(4)互為倒數(shù)，即K1·K3＝1。
3．(1)　　
(2)K4＝K　(3)K3＝
三、
1．(2)無關　增大　
2．(1)可能進行的程度　越大　完全　越小　不完全
(2)　正反應方向　化學平衡狀態(tài)　逆反應方向
正誤判斷
(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
思考交流
1．A　[Q＝＝＝12．(1)正向進行　(2)＝(共71張PPT)
第1課時
化學平衡常數(shù)
第2章　第2節(jié)
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核心素養(yǎng)
發(fā)展目標
1.通過化學平衡狀態(tài)時的濃度數(shù)據(jù)分析，認識化學平衡常數(shù)的概念，并能分析推測其相關應用。
2.建立化學平衡狀態(tài)判斷方法及平衡常數(shù)表達式書寫的思維模型。
內容索引
一、化學平衡狀態(tài)及其判斷
二、認識化學平衡常數(shù)
課時對點練
三、平衡常數(shù)的意義及應用
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一
化學平衡狀態(tài)及其判斷
1.化學平衡狀態(tài)
在一定條件下可逆反應進行到一定程度時，反應物和反應產物的組成(濃度、百分含量)不再 而變化，正反應速率和逆反應速率相等的狀態(tài)。
一
化學平衡狀態(tài)及其判斷
隨時間的延續(xù)
2.化學平衡狀態(tài)的特征
可逆反應
濃度
百分
含量
動態(tài)
＝
≠
改變
3.平衡狀態(tài)的判斷方法
(1)直接判據(jù)——定義法
化學計量數(shù)
不同方向
(2)間接判據(jù)——“變量不變”時即為平衡
當反應過程中變化的量不再改變時，化學反應達到平衡狀態(tài)，即反應前后始終不變的量不能作為判據(jù)。
(1)在化學平衡建立過程中，v正一定大于v逆
(2)化學平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應進行到最大限度的結果
(3)化學反應達到化學平衡狀態(tài)后反應物和反應產物的濃度相等
×
√
×
1.在一定溫度下，將2 mol SO2和1 mol O2充入一定容積的密閉容器中，在催化劑作用下發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，當達到化學平衡時，下列說法正確的是
A.用SO2表示的化學反應速率等于0
B.SO2和SO3共2 mol
C.放出197 kJ熱量
D.生成O2的速率與生成SO3的速率相同
√
可逆反應處于平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率相等但不等于0，A錯誤；
化學反應中原子守恒，所以化學平衡時SO2和SO3中硫原子的總物質的量等于反應初始時SO2的物質的量，B正確；
達到化學平衡時2 mol SO2和1 mol O2不可能完全轉化為2 mol SO3，故放出的熱量小于197 kJ，C錯誤；
化學反應中SO3和O2的化學計量數(shù)不同，二者的生成速率不同，D錯誤。
2.在恒溫恒容條件下，下列三個可逆反應的某些“量”不再隨時間改變時，判斷是否一定達到了平衡狀態(tài)。
N2(g)＋3H2(g) 2NH3 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) C(s)＋CO2(g)
2CO(g)
①混合氣體的總質量m總 _______ _______ ___
不一定
不一定
是
N2(g)＋3H2(g) 2NH3 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) C(s)＋CO2(g)
2CO(g)
②混合氣體的總物質的量n總 ___ _______ ___
是
不一定
是
N2(g)＋3H2(g) 2NH3 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) C(s)＋CO2(g)
2CO(g)
③混合氣體的密度ρ _______ _______ ___
不一定
不一定
是
N2(g)＋3H2(g) 2NH3 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) C(s)＋CO2(g)
2CO(g)
④體系的壓強p ___ _______ ___
⑤混合氣體的平均摩爾質量 ___ _______ ___
是
不一定
是
是
不一定
是
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認識化學平衡常數(shù)
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二
二
認識化學平衡常數(shù)
1.下表是698.6 K時，反應H2(g)＋I2(g) 2HI(g)以不同初始濃度測得和計算的數(shù)據(jù)。
初始濃度/(mol·L－1) 平衡濃度/(mol·L－1)
c始(H2) c始(I2) c始(HI) c平(H2) c平(I2) c平(HI) 0.010 67 0.011 96 0 0.001 83 0.003 13 0.017 67 54.51
0.011 35 0.009 04 0 0.003 56 0.001 25 0.015 59 54.62
0.011 34 0.007 51 0 0.004 57 0.000 74 0.013 54 54.21
初始濃度/(mol·L－1) 平衡濃度/(mol·L－1)
c始(H2) c始(I2) c始(HI) c平(H2) c平(I2) c平(HI) 0 0 0.004 49 0.000 48 0.000 48 0.003 53 54.08
0 0 0.010 69 0.001 14 0.001 14 0.008 41 54.42
觀察各組分的初始濃度和 值，可得出的結論是____________
_______________________________________________________________
___________________________。
不管H2、I2
和HI的初始濃度是多大，只要保持反應體系的溫度不變，達到化學平衡
狀態(tài)后 就為常數(shù)
2.平衡常數(shù)的概念
在一定溫度下，一個可逆反應達到化學平衡時，體系內反應產物濃度冪(以其化學計量數(shù)為冪)之積與反應物濃度冪之積的比值就是一個常數(shù)，叫做該反應的化學平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)，用符號K表示。
3.平衡常數(shù)表達式
對于一般的可逆反應：
aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)
K＝____________
1.寫出下列可逆反應的平衡常數(shù)表達式
①H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，K＝ 。
②C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，K＝ 。
③Cl2(aq)＋H2O(l) H＋(aq)＋Cl－(aq)＋HClO(aq)，
K＝ 。
2.寫出下列反應的化學平衡常數(shù)表達式，并回答下列問題。
(1)①N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　K1＝ 。
③2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)　K3＝ 。
(2)書寫化學平衡常數(shù)表達式時應注意哪些問題？
提示?、賹τ谟屑児腆w或純液體參與的反應，純固體或純液體不列入化學平衡常數(shù)的表達式中；
②對于某一化學反應，K的表達式不是唯一的，取決于化學方程式的系數(shù)。
(3)由化學方程式①②知，若化學方程式①的化學計量數(shù)變?yōu)樵瓉淼暮蟪蔀榛瘜W方程式②，化學平衡常數(shù)K1、K2有何關系？
提示　K2＝ 。
(4)由化學方程式①③得出正向反應和逆向反應的平衡常數(shù)有何關系？
提示　互為倒數(shù)，即K1·K3＝1。
3.(1)已知在600 ℃時，寫出以下三個反應的平衡常數(shù)表達式。
反應①：CO(g)＋CuO(s) CO2(g)＋Cu(s)　K1＝________；
反應②：H2(g)＋CuO(s) Cu(s)＋H2O(g)　K2＝________；
反應③：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　K3＝_______________；
(2)反應④2CO(g)＋2CuO(s) 2CO2(g)＋2Cu(s)的平衡常數(shù)K4與K1的關系是________。
(3)反應③的K3與K1、K2的關系是________。
歸納總結
(1)K與化學計量數(shù)等倍擴大或縮小成冪指數(shù)關系。
(2)對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。
(3)若兩反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則：
①若兩反應相加，則總反應的平衡常數(shù)K＝K1·K2。
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平衡常數(shù)的意義及應用
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<
三
1.影響化學平衡常數(shù)的因素
(1)內因：反應物本身的性質，同一溫度下，不同的反應化學平衡常數(shù)不同。
(2)外因：同一化學反應，平衡常數(shù)與濃度、壓強 ，與溫度有關，升高溫度，吸熱反應的平衡常數(shù) ，反之減小。
如不同溫度時，H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　ΔH＝－14.9 kJ·mol－1的平衡常數(shù)K：
三
平衡常數(shù)的意義及應用
無關
增大
溫度 425.6 ℃ 457.6 ℃
K 54.5 48.7
2.意義及應用
(1)判斷可逆反應進行的程度
平衡常數(shù)的大小反映了化學反應 (即反應限度)。
可能進行的程度
越大
完全
越小
不完全
K值 <10－5 10－5～105 >105
反應程度 很難進行 可逆 進行得較完全
(2)判斷可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)及反應進行的方向
對于可逆反應：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下的任意狀態(tài)，反應物與反應產物的濃度有如下關系：
濃度商Q＝ ，
Q
＜K　反應向 進行；
＝K　反應處于 ；
＞K　反應向 進行。
正反應方向
化學平衡狀態(tài)
逆反應方向
(1)K越大，表明可逆反應正向進行的程度越大
(2)濃度、溫度變化時，平衡常數(shù)都會改變
(3)K越大，反應越容易進行
(4)K越大，該可逆反應的速率越快
(5)升高溫度，平衡常數(shù)增大
×
√
×
×
×
1.已知298.15 K時，可逆反應Pb2＋(aq)＋Sn(s) Pb(s)＋Sn2＋(aq)的平衡常數(shù)K＝2.2，若溶液中Pb2＋和Sn2＋的濃度均為0.10 mol·L－1，則反應進行的方向是
A.向右進行 B.向左進行
C.處于平衡狀態(tài) D.無法判斷
√
2.在1 L恒容密閉容器中充入0.2 mol CH4和1.0 mol H2O，在溫度900 K條件下進行反應：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。
(1)保持溫度不變，若容器內n(CO)＝0.1 mol，此時反應_________(填“正向進行”“逆向進行”或“處于平衡狀態(tài)”)(已知：900 K時反應的平衡常數(shù)為1.2 mol2·L－2)。
正向進行
(2)若保持900 K，達到平衡時再往容器內充入0.1 mol He，此時v正____v逆(填“>”“<”或“＝”)。
＝
反應容器容積不變，達到平衡時再充入0.1 mol He，He不參與反應，也不會改變反應物和反應產物的濃度，K與Q仍然相等，平衡狀態(tài)不變。
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課時對點練
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對點訓練
題組一　平衡狀態(tài)的判斷
1.(2023·河北保定?？计谥?一定條件下，反應C(s)＋CO2(g) 2CO(g)已達到平衡，下列說法正確的是
A.C和CO2不再反應
B.v正(C)＝v逆(C)＝0
C.混合物中CO和CO2的濃度不變
D.混合物中CO的濃度一定是CO2的兩倍
√
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化學平衡為正、逆反應速率相等且不為零的動態(tài)平衡，故A、B錯誤；
當化學反應達到平衡后，正、逆反應速率相等，混合物中一氧化碳和二氧化碳的濃度不變，但一氧化碳的濃度不一定是二氧化碳的兩倍，故C正確、D錯誤。
對點訓練
15
對點訓練
2.在一定條件下，氣體參與的某正反應方向ΔH＜0的可逆反應達到化學平衡時，下列說法不正確的是
A.反應物的濃度一定等于反應產物的濃度
B.反應體系中壓強恒定
C.反應體系中混合物的組成保持不變
D.反應體系中溫度不變
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對于放熱的可逆反應，達到平衡時，反應物與反應產物的濃度不一定相等，A項錯誤；
可逆反應達到平衡時，正、逆反應速率相等，氣體分子數(shù)保持不變，反應體系中壓強恒定，混合物的組成保持不變，反應體系中溫度不變，B、C、D項正確。
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對點訓練
3.可逆反應：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反應速率可用各反應物或反應產物濃度的變化來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是
A.3v正(N2)＝v正(H2)
B.v正(N2)＝v逆(NH3)
C.2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D.v正(N2)＝3v逆(H2)
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對點訓練
可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的主要特征之一是v正＝v逆，而3v正(N2)＝v正(H2)并未反映出v正＝v逆的關系，即A項不正確；
在N2與H2合成NH3的反應中，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，分析時一要注意二者應分別代表正反應速率和逆反應速率，二要注意不同物質的速率之比等于化學計量數(shù)之比。
15
4.一定條件下，向密閉容器中充入1 mol NO和1 mol CO進行反應：NO(g)＋CO(g) N2(g)＋CO2(g)，測得化學反應速率隨時間的變化關系如圖所示，其中處于化學平衡狀態(tài)的點是
A.d點　　B.b點　　C.c點　　D.a點
√
對點訓練
由圖可知，a、b、c點的正反應速率均大于逆反應速率，都未達到化學平衡狀態(tài)；只有d點正、逆反應速率相等，處于化學平衡狀態(tài)。
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對點訓練
5.恒溫時向2 L密閉容器中通入一定量的氣體X和Y，發(fā)生反應：2X(g)＋Y(g) 3Z(g)，Y的物質的量n(Y)隨時間t變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.正反應速率a點比b點小
B.t0 min時該反應停止
C.t0 min時，c(Z)＝0.75 mol·L－1
D.當密閉容器中的壓強不再變化，該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)
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反應開始加入一定量的氣體X和Y，則反應2X(g)＋Y(g) 3Z(g)從正反應方向開始進行，隨著反應的進行，正反應速率越來越小，到平衡時達到最小值，則根據(jù)圖示可知，a點的正反應速率大于b點的正反應速率，A錯誤；
可逆反應t0 min時達到平衡，此時反應仍在進行，正反應速率等于逆反應速率，B錯誤；
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對點訓練
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從圖像中可以看出，從反應開始到平衡，參加反應的Y的物質的量為0.5 mol，則生成的Z的物質的量為1.5 mol，因此t0 min時，c(Z)＝
＝0.75 mol·L－1，C正確；
該反應是一個反應前后氣體物質的量不變的反應，體系的壓強始終不變，因此不能根據(jù)壓強不變判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，D錯誤。
15
對點訓練
題組二　平衡常數(shù)及影響因素
6.下列關于平衡常數(shù)的說法正確的是
A.在平衡常數(shù)表達式中，反應物濃度用起始濃度表示，反應產物濃度用
平衡濃度表示
B.任何條件下，化學平衡常數(shù)是一個恒定值
C.可以用化學平衡常數(shù)來定量描述化學反應的限度
D.平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑有關
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對點訓練
在平衡常數(shù)表達式中，反應物濃度和反應產物濃度都應用平衡濃度表示，故A項錯誤；
平衡常數(shù)越大，說明可逆反應進行的程度越大，故C項正確；
同一反應，化學平衡常數(shù)只受溫度影響，與濃度、壓強、催化劑等無關，故D項錯誤。
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對點訓練
7.已知：298 K下合成氨反應的平衡常數(shù)K＝4.1×106 mol－2·L2，下列說法錯誤的是
A.合成氨反應在298 K時進行得比較完全
B.合成氨反應在298 K時反應速率較快
C.僅從K的值無法得知該反應的平衡轉化率
D.改變溫度，K的值也會變化
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K的數(shù)值大于105，通常認為反應進行得較完全，A正確；
K只能衡量反應進行的程度，而不能體現(xiàn)反應速率，B錯誤；
K不能體現(xiàn)轉化率，如恒溫條件下，轉化率發(fā)生變化，但是K不變，C正確；
K的值只與溫度有關，隨著溫度的變化而變化，D正確。
15
對點訓練
8.在一定條件下，有下列分子數(shù)之比相同的可逆反應，其平衡常數(shù)K分別是①H2＋F2 2HF　K＝1047；②H2＋Cl2 2HCl　K＝1017；③H2＋Br2 2HBr　K＝109；④H2＋I2 2HI　K＝1。比較K的大小，可知各反應的正反應進行的程度由大到小的順序是
A.①②③④ B.④②③①
C.①④③② D.無法確定
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化學平衡常數(shù)越大，表示該反應的正反應進行的程度越大。
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9.對于可逆反應2SO2＋O2 2SO3，在一定溫度下平衡常數(shù)為K，下列變化中，能使K發(fā)生變化的是
A.將SO2的濃度增大 B.增大體系的壓強
C.使用合適的催化劑 D.升高體系的溫度
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化學平衡常數(shù)只隨溫度的改變而改變，則只有改變體系溫度才能使K發(fā)生變化，故選D。
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10.下列標志可表明對應反應達到平衡狀態(tài)的是
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選項 反應條件 可逆反應 標志
A 恒溫恒容 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 混合氣體的密度不變
B 恒溫恒壓 NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合氣體中的百分含量不變
C 恒溫恒容 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 2v正(H2)＝v逆(HI)
D 恒溫恒壓 2NO2(g) N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4)
√
15
該反應的反應物和反應產物都是氣體，氣體的質量不變，反應在恒溫恒容密閉容器中進行，氣體的體積不變，反應混合氣體的密度始終不變，因此不能據(jù)此判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，A不符合題意；
該反應中只有反應產物是氣體，二者的物質的量之比為定值，NH3在混合氣體中的百分含量始終不變，因此不能據(jù)此判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，B不符合題意；
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在任何時刻都存在2v正(H2)＝v正(HI)，若2v正(H2)＝v逆(HI)，則v正(HI)＝v逆(HI)，反應處于平衡狀態(tài)，C符合題意；
在任何時刻物質反應時轉化濃度關系為c(NO2)＝2c(N2O4)，但反應達到平衡時是否存在該濃度關系，與開始時加入反應物的多少及反應條件有關，不能據(jù)此判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，D不符合題意。
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12.已知下列反應的平衡常數(shù)：①H2(g) ＋S(s) H2S(g)　K1；②S(s)＋ O2(g) SO2(g)　K2 ；則反應H2(g) ＋SO2(g) O2(g) ＋H2S(g)的平衡常數(shù)是
A.K1＋K2 B.K1－K2
C.K1 ·K2 D.
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13.(2023·四川巴中高二期末)在容積不變的密閉容器中進行反應：2M(g)＋N(g) 2Q(g)　ΔH，其平衡常數(shù)與溫度的關系如圖所示。下列說法正確的是
A.b點時v正>v逆
B.a點處v正(M)＝v逆(N)
C.c點處v正(M)∶v正(N)＝2∶1
D.a、b、c三點中，只有b點處反應達到平衡狀態(tài)
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a點處于平衡狀態(tài)，故v正(M)＝2v逆(N)，B錯誤；
化學反應中各物質的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，c點處，v正(M)∶v正(N)＝2∶1，C正確；
a、b、c三點都處于曲線上，故都達到平衡狀態(tài)，D錯誤。
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14.在2 L密閉容器內，800 ℃時反應2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如下表：
時間/s 0 1 2 3 4 5
n(NO) /mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)圖中表示NO2的濃度變化的曲線是____，用O2表示0～2 s內該反應的平均反應速率v(O2)＝_____________________。
b
1.5×10－3 mol·L－1·s－1
15
綜合強化
該反應達到平衡時，n(NO)＝0.007 mol，此時n(NO2)＝0.013 mol，其濃度變化量為0.006 5 mol·L－1，所以表示NO2濃度變化的曲線是b。
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(2)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是______(填字母)。
A.v(NO2)＝2v(O2)
B.容器內氣體總的物質的量保持不變
C.v逆(NO)＝2v正(O2)
D.容器內氣體的密度保持不變
BC
A項中未指明正、逆反應速率，故無法說明該反應是否達到平衡狀態(tài)，而D項中容器的體積及氣體的總質量都不變，氣體的密度也始終不變。
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綜合強化
15.下列反應在210 ℃時達到平衡：
①PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH1＞0　K1＝1 mol·L－1
②CO(g)＋Cl2(g) COCl2(g)　ΔH2＜0　K2＝5×104 mol－1·L
③COCl2(g) CO(g)＋Cl2(g)　ΔH3＞0　K3
(1)根據(jù)反應①的平衡常數(shù)K的表達式，平衡時下列等式必定成立的是_____(填字母)。
A.c平(PCl5)＝c平(PCl3)＝c平(Cl2)的值為1
B.c平(PCl5)＝c平(PCl3)·c平(Cl2)的值為1
C.c平(PCl5)＝c平(PCl3)·c平(Cl2)
C
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(2)反應②和反應③的平衡常數(shù)表達式______(填“相同”或“不同”)，K3＝_________ mol·L－1。
不同
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(3)降低Cl2濃度，反應③的平衡常數(shù)K3將______(填“增大”“減小”或“不變”)。
不變
平衡常數(shù)只隨溫度變化而變化，故Cl2濃度改變，K3不變。
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15作業(yè)15　化學平衡常數(shù)
(分值：100分)
(選擇題1～13題，每小題6分，共78分)
題組一　平衡狀態(tài)的判斷
1．(2023·河北保定校考期中)一定條件下，反應C(s)＋CO2(g) 2CO(g)已達到平衡，下列說法正確的是(　　)
A．C和CO2不再反應
B．v正(C)＝v逆(C)＝0
C．混合物中CO和CO2的濃度不變
D．混合物中CO的濃度一定是CO2的兩倍
2．在一定條件下，氣體參與的某正反應方向ΔH＜0的可逆反應達到化學平衡時，下列說法不正確的是(　　)
A．反應物的濃度一定等于反應產物的濃度
B．反應體系中壓強恒定
C．反應體系中混合物的組成保持不變
D．反應體系中溫度不變
3．可逆反應：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反應速率可用各反應物或反應產物濃度的變化來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是(　　)
A．3v正(N2)＝v正(H2)
B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D．v正(N2)＝3v逆(H2)
4.一定條件下，向密閉容器中充入1 mol NO和1 mol CO進行反應：NO(g)＋CO(g) N2(g)＋CO2(g)，測得化學反應速率隨時間的變化關系如圖所示，其中處于化學平衡狀態(tài)的點是(　　)
A．d點 B．b點 C．c點 D．a點
5．恒溫時向2 L密閉容器中通入一定量的氣體X和Y，發(fā)生反應：2X(g)＋Y(g) 3Z(g)，Y的物質的量n(Y)隨時間t變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．正反應速率a點比b點小
B．t0 min時該反應停止
C．t0 min時，c(Z)＝0.75 mol·L－1
D．當密閉容器中的壓強不再變化，該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)
題組二　平衡常數(shù)及影響因素
6．下列關于平衡常數(shù)的說法正確的是(　　)
A．在平衡常數(shù)表達式中，反應物濃度用起始濃度表示，反應產物濃度用平衡濃度表示
B．任何條件下，化學平衡常數(shù)是一個恒定值
C．可以用化學平衡常數(shù)來定量描述化學反應的限度
D．平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑有關
7．已知：298 K下合成氨反應的平衡常數(shù)K＝4.1×106 mol－2·L2，下列說法錯誤的是(　　)
A．合成氨反應在298 K時進行得比較完全
B．合成氨反應在298 K時反應速率較快
C．僅從K的值無法得知該反應的平衡轉化率
D．改變溫度，K的值也會變化
8．在一定條件下，有下列分子數(shù)之比相同的可逆反應，其平衡常數(shù)K分別是①H2＋F22HF　K＝1047；②H2＋Cl22HCl　K＝1017；③H2＋Br22HBr　K＝109；④H2＋I22HI　K＝1。比較K的大小，可知各反應的正反應進行的程度由大到小的順序是(　　)
A．①②③④ B．④②③①
C．①④③② D．無法確定
9．對于可逆反應2SO2＋O22SO3，在一定溫度下平衡常數(shù)為K，下列變化中，能使K發(fā)生變化的是(　　)
A．將SO2的濃度增大 B．增大體系的壓強
C．使用合適的催化劑 D．升高體系的溫度
10．下列標志可表明對應反應達到平衡狀態(tài)的是(　　)
選項 反應條件 可逆反應 標志
A 恒溫恒容 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 混合氣體的密度不變
B 恒溫恒壓 NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合氣體中的百分含量不變
C 恒溫恒容 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 2v正(H2)＝v逆(HI)
D 恒溫恒壓 2NO2(g) N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4)
11．一定溫度下，反應Ⅰ：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)為K1；反應Ⅱ：HI(g) ?H2(g)＋I2(g)的平衡常數(shù)為K2，則K1、K2之間的關系為(　　)
A．K1＝K B．K1＝K2
C．K1＝K2 D．K1＝
12．已知下列反應的平衡常數(shù)：①H2(g) ＋S(s) H2S(g)　K1；②S(s)＋ O2(g) SO2(g)　K2 ；則反應H2(g) ＋SO2(g) O2(g) ＋H2S(g)的平衡常數(shù)是(　　)
A．K1＋K2 B．K1－K2
C．K1 ·K2 D.
13．(2023·四川巴中高二期末)在容積不變的密閉容器中進行反應：2M(g)＋N(g) 2Q(g)　ΔH，其平衡常數(shù)與溫度的關系如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．b點時v正>v逆
B．a點處v正(M)＝v逆(N)
C．c點處v正(M)∶v正(N)＝2∶1
D．a、b、c三點中，只有b點處反應達到平衡狀態(tài)
14．(10分)在2 L密閉容器內，800 ℃時反應2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如下表：
時間/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)(6分)圖中表示NO2的濃度變化的曲線是________，用O2表示0～2 s內該反應的平均反應速率v(O2)＝________。
(2)(4分)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。
A．v(NO2)＝2v(O2)
B．容器內氣體總的物質的量保持不變
C．v逆(NO)＝2v正(O2)
D．容器內氣體的密度保持不變
15．(12分，每空3分)下列反應在210 ℃時達到平衡：
①PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)　ΔH1＞0
K1＝1 mol·L－1
②CO(g)＋Cl2(g) COCl2(g)　ΔH2＜0
K2＝5×104 mol－1·L
③COCl2(g) CO(g)＋Cl2(g)　ΔH3＞0　K3
(1)根據(jù)反應①的平衡常數(shù)K的表達式，平衡時下列等式必定成立的是________(填字母)。
A．c平(PCl5)＝c平(PCl3)＝c平(Cl2)的值為1
B．c平(PCl5)＝c平(PCl3)·c平(Cl2)的值為1
C．c平(PCl5)＝c平(PCl3)·c平(Cl2)
(2)反應②和反應③的平衡常數(shù)表達式____(填“相同”或“不同”)，K3＝______ mol·L－1。
(3)降低Cl2濃度，反應③的平衡常數(shù)K3將______(填“增大”“減小”或“不變”)。
作業(yè)15　化學平衡常數(shù)
1．C　2.A　3.C　4.A　5.C　6.C　7.B　8.A　9.D　10.C
11．D　[根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知，K1＝，K2＝，可得K1＝。]
12．D　[根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知，K1＝、K2＝，H2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)的平衡常數(shù)K＝＝。]
13．C　[a點處于平衡狀態(tài)，故v正(M)＝2v逆(N)，B錯誤；化學反應中各物質的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，c點處，v正(M)∶v正(N)＝2∶1，C正確； a、b、c三點都處于曲線上，故都達到平衡狀態(tài)，D錯誤。]
14．(1)b　1.5×10－3 mol·L－1·s－1　(2)BC
解析　(1)該反應達到平衡時，n(NO)＝0.007 mol，此時n(NO2)＝0.013 mol，其濃度變化量為0.006 5 mol·L－1，所以表示NO2濃度變化的曲線是b。v(NO)＝＝0.003 mol·L－1·s－1，v(O2)＝v(NO)＝0.001 5 mol·L－1·s－1。(2)A項中未指明正、逆反應速率，故無法說明該反應是否達到平衡狀態(tài)，而D項中容器的體積及氣體的總質量都不變，氣體的密度也始終不變。
15．(1)C　(2)不同　2×10－5　(3)不變
解析　(1)反應①K1＝＝1 mol·L－1，故c平(PCl5)＝c平(PCl3)·c平(Cl2)，但其值不一定均等于1，故選C。
(2)反應②③互為可逆反應，所以K2與K3不同，K3＝＝2×10－5 mol·L－1。
(3)平衡常數(shù)只隨溫度變化而變化，故Cl2濃度改變，K3不變。

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