資源簡介

第2課時　平衡轉化率　壓強平衡常數
[核心素養發展目標]　1.掌握平衡常數與平衡轉化率的相關計算。2.了解壓強平衡常數。
一、平衡常數與平衡轉化率的相關計算
1．計算模型——“三段式”法
有關平衡常數和平衡轉化率計算的關鍵是找到達平衡狀態時的轉化量和平衡量。
2．平衡轉化率
如可逆反應：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，反應物A的平衡轉化率：
α(A)＝×100%＝×100%。
例1　一定溫度下，將0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)注入體積為1.0 L的密閉反應器，發生反應2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，達到平衡后，測得SO3的平衡濃度為0.044 mol·L－1。
(1)計算SO2和O2的平衡轉化率。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)計算該溫度下的平衡常數K。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
例2　某溫度下，H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常數K＝0.25，若在此溫度下，在10 L的密閉容器中充入0.2 mol HI氣體，達到平衡時，HI的分解率為____________。
例3　在830 K時，在密閉容器中發生可逆反應：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。試回答下列問題：
(1)若起始時c(CO)＝2 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1,4 s后達到平衡，此時CO的轉化率為60%，則在該溫度下，該反應的平衡常數K＝______________。
(2)在相同溫度下，若起始時c(CO)＝1 mol·L－1，c(H2O)＝2 mol·L－1，反應進行一段時間后，測得H2的濃度為0.5 mol·L－1，則此時該反應是否達到平衡狀態________(填“是”或“否”)，此時v正____________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
二、壓強平衡常數及簡單計算
1．壓強平衡常數(Kp)的概念
在化學平衡體系中，由各氣體物質的分壓替代濃度計算的平衡常數叫壓強平衡常數，用符號Kp表示，其單位與表達式有關。
2．表達式
對于一般的可逆反應mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下，達到平衡時，其壓強平衡常數Kp＝。其中p平(A)、p平(B)、p平(C)、p平(D)表示對應物質的分壓。
注意　①混合氣體中某組分的分壓＝總壓×該組分的物質的量分數，pB＝p總×。
②混合氣體的總壓等于相同溫度下各組分氣體的分壓之和，即p總＝pA＋pB＋pC＋…。
例1　在300 ℃、8 MPa下，將CO2和H2按物質的量之比為1∶3通入恒壓密閉容器中發生反應：CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)，達到平衡時，測得CO2的平衡轉化率為50%，則該反應條件下的壓強平衡常數Kp＝______________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數)。
例2　[2021·全國乙卷，28(2)]一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物，具有強氧化性，可與金屬直接反應，也可用作有機合成中的碘化劑。
氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時部分分解為BaCl2、Pt和Cl2, 376.8 ℃時平衡常數Kp＝1.0×104 Pa2，在一硬質玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)。在376.8 ℃，碘蒸氣初始壓強為20.0 kPa。376.8 ℃平衡時，測得燒瓶中壓強為32.5 kPa，則p平(ICl)＝_______kPa，反應2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的平衡常數K＝_____________(列出計算式即可)。
例3　已知2NO2(g)??N2O4(g)，用分壓p(某組分的分壓等于總壓與其物質的量分數的積)表示的平衡常數Kp＝ 。298 K時，在體積固定的密閉容器中充入一定量的NO2，平衡時NO2的分壓為100 kPa。已知Kp＝2.7×10－3kPa－1，則NO2的轉化率為(　　)
A．70% B．55% C．46% D．35%
第2課時　平衡轉化率　壓強平衡常數
一、
例1　(1)第一步，列“三段式”
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
初始濃度/(mol·L－1)　　　　0.050　　0.030　　0
轉化濃度/(mol·L－1)　　　　0.044　　0.022　　0.044
平衡濃度/(mol·L－1)　　　　0.006　　0.008　　0.044
第二步，根據轉化量，計算轉化率
α(SO2)＝×100%＝88%
α(O2)＝×100%≈73%
(2)第三步，根據平衡濃度，計算平衡常數
K＝＝≈6.7×103 mol－1·L
例2　80%
例3　(1)1　(2)否　大于
二、
例1　 MPa－2
解析　設起始時通入1 mol CO2、3 mol H2，列三段式：
CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
起始量/mol　　　　1　　　3　　　　0　　　　0
變化量/mol　　　　0.5　　1.5　　　0.5　　　　0.5
平衡量/mol　　　　0.5　　1.5　　　0.5　　　　0.5
p平(CO2)＝p平(CH3OH)＝p平(H2O)＝8× MPa＝ MPa，p平(H2)＝8× MPa＝4 MPa，所以Kp＝ MPa－2＝ MPa－2。
例2　24.8　　
例3　D　[假設NO2起始時投入的物質的量為1 mol，轉化率為x，用三段式法計算；
2NO2(g) N2O4(g)
起始量/mol　　　1　　　　0
改變量/mol　　　x　　　　0.5x
平衡量/mol　　　1－x　　　0.5x
同溫同體積時，壓強之比等于物質的量之比，則p平(NO2)∶p平(N2O4)＝(1－x)∶0.5x＝100 kPa∶p平(N2O4)，則p平(N2O4)＝ kPa，因此Kp＝ kPa－1＝2.7×10－3 kPa－1，解得x≈0.35，所以NO2的平衡轉化率為35%，故選D。](共74張PPT)
第2課時
平衡轉化率　壓強平衡常數
第2章　第2節
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核心素養
發展目標
1.掌握平衡常數與平衡轉化率的相關計算。
2.了解壓強平衡常數。
內容索引
一、平衡常數與平衡轉化率的相關計算
二、壓強平衡常數及簡單計算
課時對點練
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一
平衡常數與平衡轉化率的相關計算
1.計算模型——“三段式”法
有關平衡常數和平衡轉化率計算的關鍵是找到達平衡狀態時的轉化量和平衡量。
2.平衡轉化率
如可逆反應：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，反應物A的平衡轉化率：
一
平衡常數與平衡轉化率的相關計算
例1　一定溫度下，將0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)注入體積為1.0 L的密閉反應器，發生反應2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，達到平衡后，測得SO3的平衡濃度為0.044 mol·L－1。
(1)計算SO2和O2的平衡轉化率。
答案　第一步，列“三段式”
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
初始濃度/(mol·L－1)　　　 0.050 0.030 0
轉化濃度/(mol·L－1) 0.044 0.022 0.044
平衡濃度/(mol·L－1) 0.006 0.008 0.044
第二步，根據轉化量，計算轉化率
(2)計算該溫度下的平衡常數K。
答案　第三步，根據平衡濃度，計算平衡常數
例2　某溫度下，H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的平衡常數K＝0.25，若在此溫度下，在10 L的密閉容器中充入0.2 mol HI氣體，達到平衡時，HI的分解率為______。
80%
第一步，計算2HI(g) H2(g)＋I2(g)的平衡常數K＝4。
第二步，設未知量，列“三段式”
設生成的H2的濃度為x mol·L－1，
2HI(g) H2(g)＋I2(g)
起始/(mol·L－1) 0.02 0 0
轉化/(mol·L－1) 2x x x
平衡/(mol·L－1) 0.02－2x x x
第三步，代入平衡常數表達式，計算未知量
例3　在830 K時，在密閉容器中發生可逆反應：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。試回答下列問題：
(1)若起始時c(CO)＝2 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1,4 s后達到平衡，此時CO的轉化率為60%，則在該溫度下，該反應的平衡常數K＝____。
1
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
c始/(mol·L－1) 2 3 0 0
c變/(mol·L－1) 1.2 1.2 1.2 1.2
c平/(mol·L－1) 0.8 1.8 1.2 1.2
(2)在相同溫度下，若起始時c(CO)＝1 mol·L－1，c(H2O)＝2 mol·L－1，反應進行一段時間后，測得H2的濃度為0.5 mol·L－1，則此時該反應是否達到平衡狀態_____(填“是”或“否”)，此時v正______(填“大于”
“小于”或“等于”)v逆。
否
大于
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壓強平衡常數及簡單計算
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二
二
壓強平衡常數及簡單計算
1.壓強平衡常數(Kp)的概念
在化學平衡體系中，由各氣體物質的分壓替代濃度計算的平衡常數叫壓強平衡常數，用符號Kp表示，其單位與表達式有關。
2.表達式
對于一般的可逆反應mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下，
達到平衡時，其壓強平衡常數Kp＝ 。其中p平(A)、p平(B)、
p平(C)、p平(D)表示對應物質的分壓。
注意　①混合氣體中某組分的分壓＝總壓×該組分的物質的量分數，pB
＝p總× 。
②混合氣體的總壓等于相同溫度下各組分氣體的分壓之和，即p總＝pA＋pB＋pC＋…。
例1　在300 ℃、8 MPa下，將CO2和H2按物質的量之比為1∶3通入恒壓密閉容器中發生反應：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，達到平衡時，測得CO2的平衡轉化率為50%，則該反應條件下的壓強平衡常數
Kp＝__________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的
量分數)。
設起始時通入1 mol CO2、3 mol H2，列三段式：
CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
起始量/mol 1 3 0 0
變化量/mol 0.5 1.5 0.5 0.5
平衡量/mol 0.5 1.5 0.5 0.5
例2　[2021·全國乙卷，28(2)]一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物，具有強氧化性，可與金屬直接反應，也可用作有機合成中的碘化劑。
氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時部分分解為BaCl2、Pt和Cl2, 376.8 ℃時平衡常數Kp＝1.0×104 Pa2，在一硬質玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)。在376.8 ℃，碘蒸氣初始壓強為20.0 kPa。376.8 ℃平衡時，測得燒瓶中壓強為32.5 kPa，則p平(ICl)＝_______kPa，反應
2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的平衡常數K＝________________________(列出計算式即可)。
24.8
由題意可知，376.8 ℃時玻璃燒瓶中發生兩個反應：BaPtCl6(s)
BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)、Cl2(g)＋I2(g) 2ICl(g)。BaPtCl6(s)
BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)的平衡常數Kp＝1.0×104 Pa2，則平衡時 (Cl2)＝1.0×104 Pa2，p平(Cl2)＝100 Pa，設到達平衡時I2(g)的分壓減小p kPa，則
Cl2(g)＋I2(g) 2ICl(g)
開始/kPa 20.0 0
變化/kPa p 2p
平衡/kPa 0.1 20.0－p 2p
376.8 ℃平衡時，測得燒瓶中壓強為32.5 kPa，則0.1＋20.0＋p＝32.5，解得p＝12.4，則平衡時p平(ICl)＝2p kPa＝2×12.4 kPa＝24.8 kPa；則平衡時，I2(g)的分壓為(20.0－p) kPa＝(20×103－12.4×103) Pa，p平(ICl)＝24.8 kPa＝24.8×103 Pa，p平(Cl2)＝0.1 kPa＝100 Pa，因此反應
2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的平衡常數K＝ 。
例3　已知2NO2(g) N2O4(g)，用分壓p(某組分的分壓等于總壓與其物
質的量分數的積)表示的平衡常數Kp＝ 。298 K時，在體積固定
的密閉容器中充入一定量的NO2，平衡時NO2的分壓為100 kPa。已知Kp＝2.7×10－3kPa－1，則NO2的轉化率為
A.70%　　　B.55%　　　C.46%　　　D.35%
√
假設NO2起始時投入的物質的量為1 mol，轉化率為x，用三段式法計算；
2NO2(g) N2O4(g)
起始量/mol　　　1　　　　0
改變量/mol　　　x　　　　0.5x
平衡量/mol　　　1－x　　　0.5x
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課時對點練
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對點訓練
題組一　平衡轉化率的簡單計算
1.實驗室用4 mol SO2與2 mol O2進行反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.64 kJ·mol－1，當放出314.624 kJ熱量時，SO2的轉化率為
A.40% B.50%
C.80% D.90%
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√
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對點訓練
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對點訓練
2.X、Y、Z為三種氣體，把a mol X和b mol Y充入一密閉容器，發生反應：X＋2Y 2Z。達到平衡時，若它們的物質的量滿足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，則Y的轉化率為
1
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√
對點訓練
X　＋　2Y 2Z
起始/mol a b 0
變化/mol x 2x 2x
平衡/mol a－x b－2x 2x
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對點訓練
3.在一定溫度下，將100 mol N2、H2的混合氣體充入密閉的恒壓容器中反應，達平衡時，測得反應后混合氣體的密度是反應前混合氣體密度的1.25倍，且反應后混合氣體的平均相對分子質量為15.5，則平衡時，N2轉化的百分率為
A.20%　　　B.25%　　　C.30%　　　D.40%
√
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對點訓練
設起始時N2物質的量為a mol，H2物質的量為b mol，反應的N2物質的量為x mol，依題意：
N2(g)　＋　3H2(g) 2NH3(g)
起始/mol a b 0
轉化/mol x 3x 2x
平衡/mol a－x b－3x 2x
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對點訓練
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題組二　壓強平衡常數
4.溫度為T時，將NH4HS(s)置于抽成真空的容器中，當NH4HS(s) NH3(g)
＋H2S(g)達到平衡時，測得體系的總壓強為6 kPa，則該反應的平衡常數Kp為
A.6 kPa2　　　　B.9 kPa2　　　　C.8 kPa2　　　　D.36 kPa2
√
對點訓練
總壓強為6 kPa，所以p平(NH3)＝p平(H2S)＝3 kPa。Kp＝3 kPa×3 kPa＝9 kPa2，故選B。
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對點訓練
5.在一定條件下，實際的化學過程往往有若干種平衡狀態存在，一種物質同時參與幾種平衡，如氣態的SO2、SO3、NO、NO2及O2，在一個反應器中共存時，存在以下平衡①SO2＋ O2 SO3　Kp1的值為3×1012；②NO2
NO＋ O2　Kp2；③SO2＋NO2 SO3＋NO　Kp3的值為1.89×106[Kp為用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數，如Kp3＝
]，則Kp2的值為
A.6.3×10－7　　　　B.6.3×107　　　　C.1.59×106　　　　D.1.59×10－6
√
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對點訓練
題組三　平衡常數與平衡轉化率的計算
6.將2 mol N2(g)與5 mol H2(g)放入2 L的密閉容器中，在一定條件下反應：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0達到平衡，測得平衡時NH3(g)的濃度為1.0 mol·L－1。則此條件下反應：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的平衡常數K的值為
A.2　　　B.1　　　C.0.5　　　D.0.25
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對點訓練
7.恒溫、恒壓下，將1 mol O2和2 mol SO2氣體充入一容積可變的容器中(狀態Ⅰ)，發生反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，狀態Ⅱ時達平衡，則O2的轉化率為
A.60%　　　B.40%　　　C.80%　　　D.90%
√
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對點訓練
恒溫、恒壓下，氣體的體積之比等于物質的量之比。設O2的轉化率為x。則：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
n始/mol 2 1 0
n變/mol　　2x　　　 x　　　 2x
n平/mol　　2－2x　 1－x　　2x
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對點訓練
8.(2023·杭州調研)鐵及其化合物與生產、生活關系密切，已知t ℃時，反應FeO(s)＋CO(g)　　Fe(s)＋CO2(g)的平衡常數K＝0.25。若在2 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t ℃時反應達到平衡。此時FeO(s)轉化率為50%，則x的值為
A.0.1　　　B.0.05　　　C.0.04　　　D.0.02
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對點訓練
反應開始到平衡時，Δn(FeO)＝0.02 mol×50%＝0.01 mol，列三段式：
FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)
起始/mol 0.02 x 0 0
變化/mol 0.01 0.01 0.01 0.01
平衡/mol 0.01 　x－0.01　 0.01　 0.01
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9.在一定溫度下，反應 HX(g)的平衡常數為10。若
將1.0 mol HX(g)通入容積為1.0 L的密閉容器中，在該溫度下HX(g)的最大分解率接近于
A.5%　　　B.17%　　　C.25%　　　D.33%
對點訓練
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√
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初始/(mol·L－1)　　 1.0　　　 0　　 　 0
1
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10.一定溫度下，在體積恒定的密閉容器中通入氣體X和Y并發生反應，它們物質的量濃度隨時間的變化關系如圖。
下列說法正確的是
A.t1時，v正B.t2時，反應達到平衡狀態
C.Y的平衡轉化率為50%
D.該溫度下，反應的平衡常數K＝5 mol－1·L
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綜合強化
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√
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綜合強化
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t1時，反應向正反應方向進行，則v正>v逆，A錯誤；
t2時，X和Y的物質的量濃度相等，但不是保持恒定不變，則反應未達到平衡狀態，B錯誤；
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綜合強化
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由圖知，Y達到平衡時物質的量濃度為0.50 mol·L－1，
Y起始物質的量濃度為2.00 mol·L－1，
綜合強化
由圖知Y為反應物，X為反應產物，平衡時X的變化量為0.75 mol·L－1，Y的變化量為1.50 mol·L－1，則該反應的化學方程式為2Y X，
D正確。
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綜合強化
11.在25 ℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表所示：
下列說法錯誤的是
A.反應達到平衡時，X的轉化率
為50%
B.反應可表示為X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，其平衡常數為1 600 mol－2·L2
C.反應前后壓強之比為2∶3
D.改變溫度可以改變此反應的平衡常數
物質 X Y Z
初始濃度/(mol·L－1) 0.1 0.2 0
平衡濃度/(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1
√
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綜合強化
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綜合強化
12.加熱N2O5依次發生的分解反應為①N2O5 N2O3＋O2，②N2O3
N2O＋O2；在2 L密閉容器中充入8 mol N2O5，加熱到T ℃，達到平衡狀態后O2為9 mol，N2O3為3.4 mol，則T ℃時反應①的平衡常數的值為
A.10.7　　B.8.5　　C.9.6　　D.10.2
1
2
3
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6
7
8
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15
√
綜合強化
設平衡時N2O5的濃度減小x mol·L－1，則
N2O5 N2O3＋O2，N2O3 N2O＋O2
開始/(mol·L－1)　　 4　　 0　　 0 x x
轉化/(mol·L－1)　　 x　　 x x
平衡/(mol·L－1)　　 4－x　 x　 　x　　1.7　　　 　4.5
所以4.5－x＝x－1.7，所以x＝3.1，
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綜合強化
13.反應SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)，若在一定溫度下，將物質的量濃度均為2 mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當達到平衡狀態時，測得容器中SO2(g)的轉化率為50%，則在該溫度下：
(1)此反應的平衡常數為____。
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15
設平衡時SO2的濃度為x mol·L－1，
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
起始/(mol·L－1)　　　2　　　 2　　　　0　　　 0
平衡/(mol·L－1)　　　x　　　　x　　　　2－x　 2－x
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(2)在上述溫度下，若SO2(g)的初始濃度增大到3 mol·L－1，NO2(g)的初始濃度仍為2 mol·L－1，達到化學平衡狀態時，計算下列各物質的平衡濃度及SO2和NO2的平衡轉化率。
①c(SO3) ＝_____ mol·L－1，c(SO2)＝_____ mol·L－1。
1.2
1.8
綜合強化
設達平衡時NO的濃度為y mol·L－1，
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
起始/(mol·L－1)　　 3　　　 2　　　　0　　　 0
平衡/(mol·L－1)　　 3－y　　2－y　　 y　　　 y
平衡濃度：c(SO3)＝1.2 mol·L－1，c(SO2)＝3 mol·L－1－1.2 mol·L－1＝1.8 mol·L－1。
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②SO2的轉化率為______， NO2的轉化率為______。
40%
60%
綜合強化
14.工業上可利用廢氣中的CO2合成CH3OH，發生反應CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49 kJ·mol－1。
在1 L恒容密閉容器中充入CO2和H2，所得實驗數據如下表：
實驗編號 溫度/℃ 起始時物質的量/mol 平衡時物質的量/mol
n(CO2) n(H2) n(CH3OH)
① 150 0.23 0.19 0.03
② 200 0.10 0.26 0.02
③ 200 0.17 a 0.01
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實驗編號 溫度/℃ 起始時物質的量/mol 平衡時物質的量/mol
n(CO2) n(H2) n(CH3OH)
① 150 0.23 0.19 0.03
② 200 0.10 0.26 0.02
③ 200 0.17 a 0.01
實驗①平衡常數K＝_______________。實驗②達到平衡時H2的轉化率為________。實驗③a＝______。
4.5 mol－2·L2
23.1%
0.13
綜合強化
CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
起始/(mol·L－1) 0.23 0.19 0 0
轉化/(mol·L－1) 0.03　　0.09　　　 0.03　　 0.03
平衡/(mol·L－1)　　　0.2　　 0.1　　　 0.03　　 0.03
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綜合強化
15.亞硝酰氯(NOCl)是有機合成中的重要試劑，可由NO和Cl2反應得到，化學方程式為2NO(g)＋Cl2(g) 2NOCl(g)。
1
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(1)在1 L恒容密閉容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同溫度下測得c(NOCl)與時間t的關系如圖A所示：
①反應開始到10 min時NO的平均反應速率v(NO)＝______ mol·L－1·min－1。
0.1
綜合強化
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15
綜合強化
②T2時該反應的平衡常數K＝___________。
2 mol－1·L
③T2時Cl2的平衡轉化率為______。
50%
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(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒壓的密閉容器中發生反應，平衡時NO的轉化率與溫度T、壓強p(總壓)的關系如圖B所示：
①在p壓強條件下，M點時容器內NO的體積分數為______。
40%
綜合強化
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根據圖像，在p壓強條件下，M點NO的轉化率為50%，根據2NO(g)＋Cl2(g) 2NOCl(g)可知，氣體減小的體積為反應的NO的體積的一半，
綜合強化
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②若反應一直保持在p壓強條件下進行，則M點
的壓強平衡常數Kp＝____(用含p的表達式表示，用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×體積分數)。
綜合強化
設NO的物質的量為2 mol，則Cl2的物質的量為1 mol，
2NO(g)　＋　Cl2(g) 2NOCl(g)
起始/mol　 2　　　　　 1　　　 0
轉化/mol　 1　　　　　 0.5　　 1
平衡/mol　 1　　　　　 0.5　　 1
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返回作業16　平衡轉化率　壓強平衡常數
(分值：100分)
(選擇題1～10題，每小題6分，11～12題，每小題7分，共74分)
題組一　平衡轉化率的簡單計算
1．實驗室用4 mol SO2與2 mol O2進行反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.64 kJ·mol－1，當放出314.624 kJ熱量時，SO2的轉化率為(　　)
A．40% B．50% C．80% D．90%
2．X、Y、Z為三種氣體，把a mol X和b mol Y充入一密閉容器，發生反應：X＋2Y2Z。達到平衡時，若它們的物質的量滿足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，則Y的轉化率為(　　)
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
3．在一定溫度下，將100 mol N2、H2的混合氣體充入密閉的恒壓容器中反應，達平衡時，測得反應后混合氣體的密度是反應前混合氣體密度的1.25倍，且反應后混合氣體的平均相對分子質量為15.5，則平衡時，N2轉化的百分率為(　　)
A．20% B．25% C．30% D．40%
題組二　壓強平衡常數
4．溫度為T時，將NH4HS(s)置于抽成真空的容器中，當NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)達到平衡時，測得體系的總壓強為6 kPa，則該反應的平衡常數Kp為(　　)
A．6 kPa2 B．9 kPa2
C．8 kPa2 D．36 kPa2
5．在一定條件下，實際的化學過程往往有若干種平衡狀態存在，一種物質同時參與幾種平衡，如氣態的SO2、SO3、NO、NO2及O2，在一個反應器中共存時，存在以下平衡①SO2＋O2SO3　Kp1的值為3×1012；②NO2NO＋O2　Kp2；③SO2＋NO2SO3＋NO　Kp3的值為1.89×106[Kp為用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數，如Kp3＝]，則Kp2的值為(　　)
A．6.3×10－7 B．6.3×107
C．1.59×106 D．1.59×10－6
題組三　平衡常數與平衡轉化率的計算
6．將2 mol N2(g)與5 mol H2(g)放入2 L的密閉容器中，在一定條件下反應：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0達到平衡，測得平衡時NH3(g)的濃度為1.0 mol·L－1。則此條件下反應：2NH3(g)??N2(g)＋3H2(g)的平衡常數K的值為(　　)
A．2 B．1 C．0.5 D．0.25
7．恒溫、恒壓下，將1 mol O2和2 mol SO2氣體充入一容積可變的容器中(狀態Ⅰ)，發生反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，狀態Ⅱ時達平衡，則O2的轉化率為(　　)
A．60% B．40% C．80% D．90%
8．(2023·杭州調研)鐵及其化合物與生產、生活關系密切，已知t ℃時，反應FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)的平衡常數K＝0.25。若在2 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t ℃時反應達到平衡。此時FeO(s)轉化率為50%，則x的值為(　　)
A．0.1 B．0.05 C．0.04 D．0.02
9．在一定溫度下，反應H2(g)＋X2(g) HX(g)的平衡常數為10。若將1.0 mol HX(g)通入容積為1.0 L的密閉容器中，在該溫度下HX(g)的最大分解率接近于(　　)
A．5% B．17% C．25% D．33%
10．一定溫度下，在體積恒定的密閉容器中通入氣體X和Y并發生反應，它們物質的量濃度隨時間的變化關系如圖。下列說法正確的是(　　)
A．t1時，v正B．t2時，反應達到平衡狀態
C．Y的平衡轉化率為50%
D．該溫度下，反應的平衡常數K＝5 mol－1·L
11．在25 ℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表所示：
物質 X Y Z
初始濃度/(mol·L－1) 0.1 0.2 0
平衡濃度/(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1
下列說法錯誤的是(　　)
A．反應達到平衡時，X的轉化率為50%
B．反應可表示為X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，其平衡常數為1 600 mol－2·L2
C．反應前后壓強之比為2∶3
D．改變溫度可以改變此反應的平衡常數
12．加熱N2O5依次發生的分解反應為①N2O5N2O3＋O2，②N2O3N2O＋O2；在2 L密閉容器中充入8 mol N2O5，加熱到T ℃，達到平衡狀態后O2為9 mol，N2O3為3.4 mol，則T ℃時反應①的平衡常數的值為(　　)
A．10.7 B．8.5 C．9.6 D．10.2
13．(10分)反應SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)，若在一定溫度下，將物質的量濃度均為2 mol·L－1的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當達到平衡狀態時，測得容器中SO2(g)的轉化率為50%，則在該溫度下：
(1)此反應的平衡常數為______________。
(2)在上述溫度下，若SO2(g)的初始濃度增大到3 mol·L－1，NO2(g)的初始濃度仍為2 mol·L－1，達到化學平衡狀態時，計算下列各物質的平衡濃度及SO2和NO2的平衡轉化率。
①c(SO3) ＝__________ mol·L－1，c(SO2)＝________________ mol·L－1。
②SO2的轉化率為______________， NO2的轉化率為____________。
14．(6分)工業上可利用廢氣中的CO2合成CH3OH，發生反應CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49 kJ·mol－1。
在1 L恒容密閉容器中充入CO2和H2，所得實驗數據如下表：
實驗編號 溫度/℃ 起始時物質的量/mol 平衡時物質的量/mol
n(CO2) n(H2) n(CH3OH)
① 150 0.23 0.19 0.03
② 200 0.10 0.26 0.02
③ 200 0.17 a 0.01
實驗①平衡常數K＝________。實驗②達到平衡時H2的轉化率為______。實驗③a＝________。
15．(10分)亞硝酰氯(NOCl)是有機合成中的重要試劑，可由NO和Cl2反應得到，化學方程式為2NO(g)＋Cl2(g) 2NOCl(g)。
(1)在1 L恒容密閉容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同溫度下測得c(NOCl)與時間t的關系如圖A所示：
①反應開始到10 min時NO的平均反應速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。
②T2時該反應的平衡常數K＝________。
③T2時Cl2的平衡轉化率為__________。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒壓的密閉容器中發生反應，平衡時NO的轉化率與溫度T、壓強p(總壓)的關系如圖B所示：
①在p壓強條件下，M點時容器內NO的體積分數為________。
②若反應一直保持在p壓強條件下進行，則M點的壓強平衡常數Kp＝________(用含p的表達式表示，用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×體積分數)。
作業16　平衡轉化率　壓強平衡常數
1．C　2.B　3.B　4.B　5.A　6.C　7.A　8.B　9.B　10.D
11．C　[X、Y、Z的濃度變化量分別為0.05 mol·L－1、0.15 mol·L－1、0.1 mol·L－1，且X、Y的濃度減小，Z的濃度增大，所以該反應的化學方程式為X(g)＋3Y(g)??2Z(g)。X的平衡轉化率為×100%＝50%；平衡常數K＝mol－2·L2＝1 600 mol－2·L2；平衡常數受溫度的影響；反應前后壓強之比為3∶2。]
12．B　[設平衡時N2O5的濃度減小x mol·L－1，則
N2O5N2O3＋O2，N2O3N2O＋O2
開始/(mol·L－1)　　4　　　　0　　0　　x　　　　　x
轉化/(mol·L－1)　　x　　　　x　　x
平衡/(mol·L－1)　　4－x　　　x　　x　　1.7　　　　4.5
所以4.5－x＝x－1.7，所以x＝3.1，則T ℃時反應①的平衡常數為mol·L－1＝8.5 mol·L－1。]
13．(1)1　(2)①1.2　1.8　②40%　60%
解析　(1)設平衡時SO2的濃度為x mol·L－1，
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
起始/(mol·L－1)　　　2　　　　2　　　　0　　　0
平衡/(mol·L－1)　　　x　　　　x　　　　2－x　　2－x
由題意可知×100%＝50%，x＝1，K＝＝1。
(2)設達平衡時NO的濃度為y mol·L－1，
SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)
起始/(mol·L－1)　　　3　　　2　　　　0　　　　0
平衡/(mol·L－1)　　　3－y　　2－y　　y　　　　y
因為溫度不變，平衡常數不變，則＝1，解得y＝1.2。
①平衡濃度：c(SO3)＝1.2 mol·L－1，c(SO2)＝3 mol·L－1－1.2 mol·L－1＝1.8 mol·L－1。
②α(SO2)＝×100%＝40%；α(NO2)＝×100%＝60%。
14．4.5 mol－2·L2　23.1%　0.13
解析　　　　　　　　CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)
起始/(mol·L－1)　　　　0.23　　0.19　　　0　　　　　0
轉化/(mol·L－1)　　　　0.03　　0.09　　　0.03　　　　0.03
平衡/(mol·L－1)　　　　0.2　　　0.1　　　0.03　　　　0.03
實驗①平衡常數K＝mol－2·L2＝4.5 mol－2·L2。實驗②達到平衡時H2的轉化率為×100%≈23.1%。實驗②和實驗③的溫度相同，平衡常數相同，則 mol－2·L2＝ mol－2·L2，解得a＝0.13。
15．(1)①0.1　②2 mol－1·L　③50%
(2)①40%　②
解析　(1)①10 min時，c(NOCl)＝1 mol·L－1，則轉化的NO的物質的量為1 mol，則v(NO)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。②T2時，平衡常數K＝mol－1·L＝2 mol－1·L。③T2時，Cl2的平衡轉化率為×100%＝50%。
(2)①根據圖像，在p壓強條件下，M點NO的轉化率為50%，根據2NO(g)＋Cl2(g)??2NOCl(g)可知，氣體減小的體積為反應的NO的體積的一半，因此NO的體積分數為×100%＝40%。②設NO的物質的量為2 mol，則Cl2的物質的量為1 mol，
2NO(g)　＋　Cl2(g) 2NOCl(g)
起始/mol　　2　　　　　1　　　　0
轉化/mol　　1　　　　　0.5　　　1
平衡/mol　　1　　　　　0.5　　　1
平衡分壓　p×　　　p×　　p×
M點的壓強平衡常數Kp＝＝。

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