2018-2019版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學反應的限度 第1課時學案 魯科版選修4.doc

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第1課時　化學平衡常數(shù) [學習目標定位]　1.知道化學平衡常數(shù)的含義，會根據(jù)化學反應書寫化學平衡常數(shù)表達式，并能進行相應的計算，知道化學平衡常數(shù)的影響因素。2.理解化學平衡常數(shù)的意義，能利用化學平衡常數(shù)判斷反應進行的程度和方向。 一、化學平衡常數(shù)的概念及其表達式 1.實驗數(shù)據(jù)分析 (1)二氧化氮、四氧化二氮的相互轉(zhuǎn)化是一個可逆反應：2NO2(g)N2O4(g)，在298 K，如果用不同起始濃度的二氧化氮或四氧化二氮進行反應，平衡后得到以下實驗數(shù)據(jù)。請根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)填寫空格： 初始濃度/molL－1 平衡濃度/molL－1 平衡濃度關系 c0(NO2) c0(N2O4) [NO2] [N2O4] 2.0010－2 0 6.3210－3 6.8410－3 1.08 1.71102 3.0010－2 0 8.0010－3 1.1010－2 1.38 1.72102 0 2.0010－2 9.4610－3 1.5210－2 1.61 1.70102 0 0.100 2.2810－2 8.8610－2 3.89 1.70102 (2)結(jié)論：由上表數(shù)據(jù)可知，在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，約相等(“不相等”“約相等”)。 2.化學平衡常數(shù)的概念及表達式 (1)概念：在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值是一個常數(shù)。這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù)，用K表示)。 (2)表達式：對于一般的可逆反應，aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，當在一定溫度下達到平衡時，K＝。 例如： C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) K＝； FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)　K＝； (3)化學平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫方式有關。 例如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1，N2(g)＋H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2，NH3(g)N2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)為K3。 寫出K1和K2的關系式：K2＝； 寫出K2和K3的關系式：K2K3＝1； 寫出K1和K3的關系式：K1K＝1。 3.化學平衡常數(shù)的影響因素 下表為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)與溫度的關系： T/K 373 473 573 673 773 K/mol－2L2 3.35109 1.00107 2.45105 1.88104 2.99103 由上表數(shù)據(jù)分析可知： (1)放熱反應，溫度升高，K值減小； (2)吸熱反應，溫度升高，K值增大。 平衡常數(shù)應用中的注意事項 (1)化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度、壓強、催化劑無關。 (2)反應物或生成物中有固體或純液體存在時，由于其濃度可看作“1”而不代入公式。 (3)化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)，若反應方向改變，則平衡常數(shù)變?yōu)榈箶?shù)。若同一反應方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)等倍擴大或縮小，平衡常數(shù)也會改變。 例1　對于反應3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常數(shù)，下列說法正確的是(　　) A.K＝ B.K＝ C.增大c(H2O)或減小c(H2)，會使該反應平衡常數(shù)減小 D.改變反應的溫度，平衡常數(shù)不一定變化 答案　B 解析　固體反應物或生成物，其濃度可看作1，在平衡常數(shù)表達式中不寫，故A項錯誤，B項正確；化學平衡常數(shù)只與溫度有關，而與反應物、生成物的濃度無關，故增大c(H2O)或減小c(H2)，該反應的平衡常數(shù)不變，但溫度改變，平衡常數(shù)一定改變，故C、D項錯誤。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及應用 題點　化學平衡常數(shù)表達式及影響因素 易錯警示　化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與濃度、壓強、催化劑的使用無關。 例2　在25 ℃時，在2 L密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始物質(zhì)的量和平衡物質(zhì)的量如下表： 物　質(zhì) X Y Z 初始物質(zhì)的量/mol 0.2 0.4 0 平衡物質(zhì)的量/mol 0.1 0.1 0.2 則25 ℃時，反應X＋3Y2Z，其平衡常數(shù)的值為(　　) A.500 B.600 C.1 200 D.1 600 答案　D 解析　X、Y、Z的平衡濃度分別為＝0.05 molL－1，＝0.05 molL－1， ＝0.1 molL－1。25 ℃，K＝＝＝1 600 L2mol－2，故D項正確。 考點　化學平衡常數(shù)的有關計算 題點　求算化學平衡常數(shù) 易錯警示　(1)計算平衡常數(shù)時，應代入平衡濃度而不是物質(zhì)的量計算。 (2)若反應方程式前后氣體的系數(shù)相等，用物質(zhì)的量代入時計算結(jié)果相同，故在不知容器體積時，可以用氣體物質(zhì)的量代入計算。 (3)計算平衡常數(shù)時，要先列出表達式，再代入數(shù)據(jù)計算，注意寫單位，K的單位隨表達式不同而變化。 二、化學平衡常數(shù)的意義及其應用 1.意義 下表為298 K時，鹵化氫生成反應的平衡常數(shù)： 化學方程式 平衡常數(shù)K F2＋H22HF 6.51095 Cl2＋H22HCl 2.571033 Br2＋H22HBr 1.911019 I2＋H22HI 8.67102 請比較表中K值的相對大小，說明平衡常數(shù)的意義： 平衡常數(shù)的大小反映了化學反應進行的程度(即反應限度)。 K值越大，表示反應進行得越完全，反應物轉(zhuǎn)化率越大； K值越小，表示反應進行得越不完全，反應物轉(zhuǎn)化率越小。 2.應用 (1)判斷反應可能進行的程度 K值 <10－5 10－5～105 >105 反應程度 很難進行 反應可逆 進行完全 (2)判斷可逆反應是否平衡或反應向何方向進行 對于可逆反應：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定溫度下的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系：Q＝，稱為該反應的濃度商。 QK，反應向逆反應方向進行。 (3)根據(jù)K值隨溫度變化規(guī)律，可判斷反應的熱效應。 例3　298 K時，下列反應的平衡常數(shù)如下： ①N2(g)＋O2(g)2NO(g)，K1＝110－30 ②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)，K2＝210－82 mol－1L ③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)，K3＝410－92molL－1 則常溫下NO、H2O、CO2這三個化合物分解放氧的傾向最大的是(　　) A.NO B.H2O C.CO2 D.不能判斷 答案　B 解析　NO分解的K＝＝1030，H2O分解的K＝＝0.51082 molL－1，根據(jù)K越大反應進行的越完全，B項正確。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及應用 題點　化學平衡常數(shù)的表達形式與意義 方法總結(jié)　根據(jù)化學平衡常數(shù)的大小可以判斷可逆反應進行的程度。 例4　煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。 已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表： 溫度/ ℃ 400 500 830 1 000 平衡常數(shù)K 10.0 9.0 1.0 0.6 試回答下列問題： (1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K＝_______________________________。 (2)上述正向反應是______(填“放熱”或“吸熱”)反應。 (3)在830 ℃發(fā)生上述反應，按下表中的物質(zhì)的量投入容積為2 L的恒容反應器，其中在向正反應方向進行的有________(選填“A”“B”“C”或“D”)。 選項 A B C D n(CO2) 3 1 0 1 n(H2) 2 1 0 1 n(CO) 1 2 3 0.5 n(H2O) 5 2 3 2 答案　(1)　(2)放熱　(3)BC 解析　(2)由表格看出溫度越高，K越小，所以正反應為放熱反應。 (3)A中Q＝＝1.2>1，反應逆向進行； B中Q＝＝<1，反應正向進行；C中Q＝＝0<1，反應正向進行； D中Q＝＝1＝K，處于平衡狀態(tài)。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)的綜合 方法總結(jié)　反應前后氣體系數(shù)相等的可逆反應，計算濃度商或平衡常數(shù)時，直接用物質(zhì)的量代入表達式計算與用濃度代入表達式計算結(jié)果相同。 1.關于化學平衡常數(shù)的敘述正確的是(　　) A.化學平衡常數(shù)表示反應進行的程度，與溫度無關 B.兩種物質(zhì)反應，不管怎樣書寫化學方程式，平衡常數(shù)均不變 C.化學平衡常數(shù)等于某一時刻生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值 D.溫度一定，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù) 答案　D 解析　對于給定的可逆反應，化學平衡常數(shù)只與溫度有關；化學平衡常數(shù)表達式的書寫與方程式的書寫有關，因此一定溫度下，兩種物質(zhì)反應，化學方程式書寫形式改變，平衡常數(shù)改變；化學平衡常數(shù)等于平衡時生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值；利用平衡常數(shù)的定義知，溫度一定，對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)表達形式與意義 2.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③H2(g)＋SO2(g)H2S(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)K是(　　) A.K1＋K2 B.K1－K2 C.K1K2 D. 答案　D 解析　K1＝，K2＝，K＝，所以K＝。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)表達形式 3.對于可逆反應：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，在一定溫度下，其平衡常數(shù)為K，下列條件的變化中，能使K發(fā)生變化的是 (　　) A.將C(s)的表面積增大 B.增大體系的壓強 C.升高體系的溫度 D.使用合適的催化劑 答案　C 解析　K只與體系的溫度有關，與其他因素無關。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)的影響因素 4.在1 000 K時，已知反應Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝0.059，當水蒸氣和氫氣的物質(zhì)的量濃度相等時，此反應(　　) A.已達到平衡狀態(tài) B.未達到平衡狀態(tài)，反應正向進行 C.未達到平衡狀態(tài)，反應逆向進行 D.無法確定 答案　C 解析　當水蒸氣和氫氣濃度相等時，Q＝1，K＝0.059，Q>K，反應逆向進行。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　用濃度商與K判斷反應是否處于平衡及反應進行的方向。 5.對于CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，某溫度下平衡常數(shù)K為1，向一密閉容器內(nèi)同時通入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)各1 mol，在該溫度下建立平衡時，CO的物質(zhì)的量為(　　) A.大于1 mol B.小于1 mol C.等于1 mol D.無法確定 答案　C 解析　由于CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)反應前與反應后氣態(tài)物質(zhì)的化學計量數(shù)之和相等，故可使用各物質(zhì)的物質(zhì)的量代替物質(zhì)的量濃度進行計算。由于Q＝K，說明一開始就建立了平衡。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　用濃度商和K判斷反應是否處于平衡及反應進行的方向 6.已知反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－43 kJmol－1，在850 ℃時K＝1。今在某密閉容器中充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2，下列說法不正確的是 (　　) A.900 ℃，該反應的平衡常數(shù)K<1 B.850 ℃時，若x＝5.0，則起始時反應向逆反應方向進行 C.850 ℃達到化學平衡后，通入CO，化學平衡逆向移動 D.850 ℃時，若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足x<3 答案　C 解析　由于該反應是一個放熱反應，升高溫度平衡常數(shù)減小，A項正確；850 ℃，x＝5.0時，Q＝>K＝1，反應向逆反應方向進行，B項正確；達到平衡時，通入CO，反應物濃度增大，化學平衡正向移動，C項錯誤；850 ℃時，若要使上述反應開始時向正反應方向進行，由K＝1，可求得應滿足x<3，D項正確。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　用濃度商和K判斷反應是否處于平衡及反應進行的方向 7.(Ⅰ)已知在448 ℃時，反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K1為49，則該溫度下反應2HI(g)H2(g)＋I2(g)的平衡常數(shù)K2為____________；反應H2(g)＋I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)K3為____________。 (Ⅱ)在一定體積的密閉容器中進行化學反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數(shù)和溫度的關系如下表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列問題： (1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K＝____________。 (2)該反應為____________(填“吸熱”或“放熱”)反應。 (3)某溫度下，平衡濃度符合下式[CO2][H2]＝[CO][H2O]，試判斷此時的溫度為____________℃。 (4)在800 ℃時，發(fā)生上述反應，某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)＝2 molL－1，c(H2)＝1.5 molL－1，c(CO)＝1 molL－1，c(H2O)＝3 molL－1，則下一時刻，反應向____________(填“正向”或“逆向”)進行。 答案　(Ⅰ)　7　(Ⅱ)(1) (2)吸熱　(3)830　(4)逆向 解析　Ⅰ.K1＝，K2＝，故K2＝＝，K3＝＝7。 Ⅱ.由圖表數(shù)據(jù)可知溫度升高，K增大，故升高溫度，平衡正向移動，則正反應為吸熱反應。 (3)當[CO2][H2]＝[CO][H2O]時，即K＝1，對應表中溫度為830 ℃。 (4)Q＝＝＝1>0.9，Q>K，平衡逆向移動。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)的綜合 [對點訓練] 題組1　化學平衡常數(shù)概念及表示方法 1.下列關于平衡常數(shù)的說法中，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，生成物濃度用平衡濃度表示 B.平衡常數(shù)越大，表示化學反應速率越大 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 答案　C 解析　平衡常數(shù)中的濃度都是平衡濃度，平衡常數(shù)僅受溫度影響，其大小可以描述反應的限度大小，A、D項錯誤，C項正確；K值大，反應速率不一定大，對于放熱反應，溫度越低，K值越大，反應速率越小。 考點　化學平衡常數(shù)的概論及其應用 題點　化學平衡常數(shù)表達形式與意義 2.關于平衡常數(shù)K，下列說法中正確的是 (　　) A.K值越大，反應越容易進行 B.對任一給定的可逆反應，溫度升高，K值增大 C.對同一可逆反應，K值越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越高 D.加入催化劑或增大反應物濃度，K值將增大 答案　C 解析　對于給定的可逆反應，化學平衡常數(shù)越大，反應進行的程度越大，但反應不一定容易進行，A項錯誤，C項正確；化學平衡常數(shù)與催化劑和反應物濃度無關，只與溫度有關，與溫度的關系視具體反應而定：放熱反應，溫度越高，K值越?。晃鼰岱磻?，溫度越高，K值越大。B、D項錯誤。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)表達形式與意義 題組2　化學平衡常數(shù)的表達式 3.2 000 K時，反應CO(g)＋O2(g)CO2(g)的平衡常數(shù)為K，則相同溫度下反應2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)K′為(　　) A. B.K2 C. D. 答案　C 解析　平衡常數(shù)與化學方程式的寫法有關，對于以上兩個反應：，K′＝，所以K′＝。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)表達形式 4.某可逆反應aA＋bBcC在某溫度下的平衡常數(shù)為K(K≠1)，反應熱為ΔH。保持溫度不變，將方程式的書寫做如下改變，則ΔH和K數(shù)值的相應變化為(　　) A.寫成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K值均擴大了1倍 B.寫成2aA＋2bB2cC，ΔH值擴大了1倍，K值保持不變 C.寫成cCaA＋bB，ΔH值、K值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù) D.寫成cCaA＋bB，ΔH值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)，K值變?yōu)樵瓉淼牡箶?shù) 答案　D 解析　A、B項ΔH值擴大1倍，K變?yōu)樵瓉淼钠椒健? 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)表達形式 題組3　化學平衡常數(shù)的應用 5.某溫度下，可逆反應mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常數(shù)為K，下列對K的說法正確的是 (　　) A.K值越大，表明該反應越有利于C的生成，反應物的轉(zhuǎn)化率越大 B.若縮小反應器的容積，能使平衡正向移動，則K增大 C.溫度越高，K一定越大 D.如果m＋n＝p，則K＝1 答案　A 解析　K越大，該反應正向進行的程度越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越大，A項正確；對于一個確定的化學反應，K只是溫度的函數(shù)，溫度一定，K一定，B項錯誤；因該反應的熱效應不確定，故C項錯誤；K＝，故由m＋n＝p無法計算K的數(shù)值。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)的影響因素及應用 6.某溫度下反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K＝57.0，現(xiàn)向此溫度下的真空容器中充入0.2 molL－1 H2(g)、0.5 molL－1I2(g)及0.3 molL－1 HI(g)，則下列說法中正確的是(　　) A.反應正好達到平衡 B.反應向左進行 C.反應向某方向進行一段時間后K<57.0 D.反應向某方向進行一段時間后[H2]<0.2 molL－1 答案　D 解析　Q＝(0.3 molL－1)2/(0.2 molL－10.5 molL－1)＝0.9，故Q0，下列有關說法正確的是(　　) A.平衡常數(shù)表達式為K＝ B.增大體系壓強，平衡常數(shù)K不發(fā)生變化 C.升高體系溫度，平衡常數(shù)K減小 D.增加C(s)的量，平衡正向移動 答案　B 解析　純固體濃度為“常數(shù)”，視為“1”，不需寫入平衡常數(shù)表達式，A項錯誤；K只與溫度有關，因此增大體系壓強，平衡常數(shù)K不發(fā)生變化，B項正確；升溫該反應正向進行，K增大，C項錯誤；增加C(s)的量，平衡不移動，D項錯誤。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)的綜合 8.在300 mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知該反應平衡常數(shù)與溫度的關系如表： 溫度/℃ 25 80 230 平衡常數(shù) /mol－3L3 5104 2 1.910－5 下列說法不正確的是(　　) A.上述生成Ni(CO)4(g)的反應為放熱反應 B.在25 ℃時，反應Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數(shù)為210－5 mol3L－3 C.在80 ℃時，測得某時刻Ni(CO)4、CO濃度均為0.5 molL－1，則此時v正>v逆 D.在80 ℃達到平衡時，測得n(CO)＝0.3 mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL－1 答案　C 解析　A項，升高溫度，平衡常數(shù)減小，故該反應為放熱反應，A項正確；B項，25 ℃時，逆反應的平衡常數(shù)K′＝＝＝210－5mol3L－3，B項正確；C項，80 ℃時，若Ni(CO)4、CO的濃度均為0.5 molL－1，則Q＝＝＝8 mol－3L3>K，C項錯誤；D項，80 ℃達到平衡時若n(CO)＝0.3 mol，[CO]＝1 molL－1，故[Ni(CO)4]＝K[CO]4＝2 mol－3L3(1 molL－1)4＝2 molL－1，D項正確。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)的綜合 9.已知反應①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反應②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2，該溫度下反應③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是(　　) A.反應①的平衡常數(shù)K1＝ B.反應③的平衡常數(shù)K＝ C.對于反應③，恒容時，溫度升高，H2濃度減小，則該反應的焓變?yōu)檎? D.對于反應③，恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度一定減小 答案　B 解析　在書寫平衡常數(shù)表達式時，純固體不寫，A項錯誤；由于反應③＝反應①－反應②，因此平衡常數(shù)K＝，B項正確；反應③中，溫度升高，H2濃度減小，則平衡左移，即逆反應為吸熱反應，正反應為放熱反應，因此ΔH<0，C項錯誤；對于反應③在恒溫恒容下，增大壓強，如加入惰性氣體，則平衡不移動，H2的濃度不變，D項錯誤。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)的綜合 10.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)，某I2、KI混合溶液中，I的物質(zhì)的量濃度c(I)與溫度T的關系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是 (　　) A.反應I2(aq)＋I－(aq)I(aq)的ΔH>0 B.若溫度為T1、T2，反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1v逆 D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的[I2]大 答案　C 解析　由圖像可知，該反應的溫度越高，平衡時[I]越小，所以該反應的平衡常數(shù)K越小，則ΔH<0，平衡時[I2]越大，故A、B、D項均不正確；若反應進行到狀態(tài)D時，c(I)小于平衡時的[I]，則反應需正向進行才能達到平衡狀態(tài)，一定有v正>v逆，C項正確。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)的綜合 [綜合強化] 11.在某溫度下，將0.10 mol H2(g)和0.10 mol I2(g)充入10 L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得[H2]＝0.008 0 molL－1。則反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K為(　　) A.1.0 B.0.75 C.0.5 D.0.25 答案　D 解析　根據(jù)題意知： 　　　　　　　 　H2(g)＋I2(g)2HI(g) 起始量(molL－1) 　0.010 　0.010　　 0 變化量(molL－1) 　0.002 0　0.002 0　0.004 0 平衡量(molL－1) 　0.008 0　0.008 0　0.004 0 K＝＝＝0.25。 考點　化學平衡常數(shù)的有關計算 題點　求算化學平衡常數(shù) 12.在溫度T時，將NH4HS(s)置于抽真空的容器中，當反應NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)達到平衡時，測得總壓力為p，則該反應的平衡常數(shù)Kp為(　　) A.p B.p2 C.p2 D.p 答案　C 解析　　　　　　　NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g) 開始時　　　　　　　　　 　0　　　　0 平衡時　　　　　　　　　 p　　　p 則該反應的平衡常數(shù)Kp＝p(H2S)p(NH3)＝pp＝p2。 考點　化學平衡常數(shù)的有關計算 題點　求算化學平衡常數(shù) 13.儲氫作為氫能利用的關鍵技術，是當前關注的熱點之一。儲氫還可借助有機物，如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應來實現(xiàn)脫氫和加氫。 (g) (g)＋3H2(g)，在某溫度下，向恒容容器中加入環(huán)己烷，其起始濃度為a molL－1，平衡時苯的濃度為b molL－1，該反應的平衡常數(shù)K＝________。 答案　 mol3L－3 解析 　　 　 (g) (g)＋3H2(g) 起始濃度(molL－1) 　　a 　　　　 0 　　　0 轉(zhuǎn)化濃度(molL－1) 　　b 　　　 　b 　　　3b 平衡濃度(molL－1) 　　a－b 　　 　　b 　　　3b K＝＝ mol3L－3。 考點　化學平衡常數(shù)的有關計算 題點　求算化學平衡常數(shù) 14.工業(yè)上先將煤轉(zhuǎn)化為CO，再利用CO和水蒸氣反應制H2時，存在以下反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。 (1)向1 L恒容密閉容器中充入CO和H2O(g)，溫度T時測得部分數(shù)據(jù)如下表： t/min 0 1 2 3 4 n(H2O)/mol 0.60 0.50 0.44 0.40 0.40 n(CO)/mol 0.40 0.30 0.24 0.20 0.20 則該溫度下反應的平衡常數(shù)K＝________。 (2)相同溫度下，若向2 L恒容密閉容器中充入1 mol CO、4 mol H2O(g)、2 mol CO2、2 mol H2，此時v正________(填“>”“＝”或“<”)v逆。 答案　(1)0.5　(2)< 解析　(1)3～4 min反應達平衡狀態(tài) 　　　　　 CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 起始物質(zhì)的量濃度(molL－1) 0.40　　0.60　　　 0　　　　0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量濃度(molL－1) 0.20 0.20 0.20 0.20 平衡物質(zhì)的量濃度(molL－1) 0.20 0.40 0.20 0.20 K＝＝0.5。 (2)Q＝＝＝1>K 所以反應向左進行，v正0，CO2的濃度與時間的關系如圖所示： ①該條件下反應的平衡常數(shù)為_________________________________________； 若鐵粉足量，CO2的起始濃度為2.0 mol L－1，則平衡時CO的濃度為________molL－1。 ②下列措施中能使平衡時增大的是__________(填字母)。 A.升高溫度 B.增大壓強 C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量鐵粉 答案　(1)ΔH1－ΔH2　　吸熱 (2)①2.0　　②A 解析　(1)目標反應可由上述兩個反應相減得到，即ΔH＝ΔH1－ΔH2，則K＝，隨溫度升高，K1增大，K2減小，所以增大，正反應為吸熱反應。(2)①平衡時[CO2]＝0.5 molL－1，[CO]＝1 molL－1，K＝2.0。設平衡時[CO]＝a molL－1，則平衡時[CO2]＝(2.0－a)molL－1，則K＝2.0＝，解得a＝。②平衡時K＝只與溫度有關，由題目信息可知升高溫度，K變大，即增大，故只有A項正確。 考點　化學平衡常數(shù)的概念及其應用 題點　化學平衡常數(shù)的綜合