高中化學人教版選修四導學案：第二章《化學反應速率和化學平衡》第三節(jié) 第4課時

高中化學課程PAGEPAGE16第4課時化學平衡常數[學習目標定位]1.知道化學平衡常數的含義，會根據化學反應書寫化學平衡常數表達式。2.能夠利用化學平衡常數進行簡單的計算。一化學平衡常數1.NO2、N2O4的相互轉化是一個可逆反應：2NO2(g)N2O4(g)。在25℃時，如果用不同起始濃度的NO2或N2O4進行反應，平衡后得到以下實驗數據。(1)請根據表中已知數據填寫空格：起始濃度/mol·L－1平衡濃度/mol·L－1平衡濃度關系c(NO2)c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)eq\f(cN2O4,cNO2)eq\f(cN2O4,c2NO2)2.00×10－206.32×10－36.84×10－31.081.71×1023.00×10－208.00×10－31.10×10－21.381.72×10202.00×10－29.46×10－31.53×10－21.621.71×10200.1002.28×10－28.86×10－23.891.70×102請總結歸納平衡時反應物和生成物的物質的量濃度之間的定量關系：在一定溫度下，生成物平衡濃度與反應物平衡濃度的平方之比近似為一常數。(2)化學平衡常數①概念：在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度以化學計量數為指數的冪的乘積與反應物濃度以化學計量數為指數的冪的乘積的比值是一個常數。這個常數就是該反應的化學平衡常數(簡稱平衡常數，用K表示)。②表達式：對于一般的可逆反應，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，當在一定溫度下達到平衡時，K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。2.下表為25℃時，鹵化氫生成反應的平衡常數：化學方程式平衡常數KF2＋H22HF6.5×1095Cl2＋H22HCl2.57×1033Br2＋H22HBr1.91×1019I2＋H22HI8.67×102請比較表中K值的相對大小，說明平衡常數的意義：(1)平衡常數的大小反映了化學反應進行的程度(也叫反應的限度)。K值越大，表示反應進行得越完全，反應物轉化率越大；K值越小，表示反應進行得越不完全，反應物轉化率越小。(2)判斷正在進行的可逆反應是否平衡及反應向何方向進行：對于可逆反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定的溫度下的任意時刻：eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)<K，反應向正反應方向進行；eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)＝K，反應處于平衡狀態(tài)；eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)>K，反應向逆反應方向進行。3.下表為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常數與溫度的關系：T/K373473573673773K3.35×1091.00×1072.45×1051.88×1042.99×103由上表數據分析可知：(1)溫度升高，K值減小，則正反應為放熱反應(填“吸熱”或“放熱”)。(2)溫度升高，K值增大，則正反應為吸熱反應(填“吸熱”或“放熱”)。歸納總結1.化學平衡常數表達式的書寫(1)在平衡常數表達式中，水(液態(tài))的濃度、固體物質的濃度不寫。C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)K＝eq\f(cCO·cH2,cH2O)；FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)K＝eq\f(cCO2,cCO)。(2)化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫方式有關。例如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的平衡常數為K1，eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)的平衡常數為K2，NH3(g)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)的平衡常數為K3。寫出K1和K2的關系式：K1＝Keq\o\al(2,2)；寫出K2和K3的關系式：K2·K3＝1；寫出K1和K3的關系式：K1·Keq\o\al(2,3)＝1。2.化學平衡常數的應用(1)判斷反應進行的方向①Qc<K反應正向進行；②Qc＝K反應處于平衡；③Qc>K反應逆向進行。(2)判斷反應的熱效應3.化學平衡常數的影響因素對于給定的反應，化學平衡常數只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度變化無關。1.對于反應C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，下列有關說法正確的是()A.平衡常數表達式為K＝eq\f(cCO·cH2,cC·cH2O)B.增大體系壓強，平衡常數K不發(fā)生變化C.升高體系溫度，平衡常數K減小D.增加C(s)的量，平衡正向移動答案B解析固態(tài)濃度為“常數”，視為“1”，不需寫入平衡常數表達式，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。2.對于反應3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常數，下列說法正確的是()A.K＝eq\f(c4H2·cFe3O4,c3Fe·c4H2O)B.K＝eq\f(c4H2,c4H2O)C.增大c(H2O)或減小c(H2)，會使該反應平衡常數減小D.改變反應的溫度，平衡常數不一定變化答案B解析固體反應物或生成物，其濃度可視為常數，在平衡常數表達式中不寫，故A錯誤，B正確；化學平衡常數只與溫度有關，而與反應物、生成物的濃度變化無關，故增大c(H2O)或減小c(H2)，該反應的平衡常數不變，但溫度改變，平衡常數一定改變，故C、D錯誤。二化學平衡常數的有關計算1.已知可逆反應NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)ΔH>0。在一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應，達平衡時NO2與SO2的體積比為1∶6，則平衡常數K是eq\f(8,3)。解析設NO2的物質的量為1mol，則SO2的物質的量為2mol，參加反應的NO2的物質的量為xmol。NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)起始量(mol)1200轉化量(mol)xxxx平衡時(mol)1－x2－xxx由題意可知eq\f(1－x,2－x)＝eq\f(1,6)，解得x＝0.8。K＝eq\f(cSO3·cNO,cNO2·cSO2)＝eq\f(\f(0.8,V)×\f(0.8,V),\f(0.2,V)×\f(1.2,V))＝eq\f(8,3)。2.已知某個指定反應物的轉化率為eq\f(該反應物的起始濃度－該反應物的平衡濃度,該反應物的起始濃度)×100%(1)在某溫度下，將H2和I2各0.10mol的氣體混合物充入10L的密閉容器中，充分反應，達到下列平衡：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，K＝0.25。則氫氣的轉化率是20%。解析設氫氣的轉化率為x。H2(g)＋I2(g)2HI(g)起始濃度(mol·L－1)0.010.010變化濃度(mol·L－1)0.01x0.01x0.02x平衡濃度(mol·L－1)0.01－0.01x0.01－0.01x0.02xK＝eq\f(c2HI,cH2·cI2)＝eq\f(0.02x2,0.01－0.01x2)＝0.25x＝20%。(2)在容積可變的密閉容器中，2molN2和8molH2在一定條件下發(fā)生反應，達到平衡時，H2的轉化率為25%，則平衡時氮氣的體積分數是15.4%。解析N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始量(mol)280轉化量(mol)eq\f(2,3)2eq\f(4,3)平衡時(mol)eq\f(4,3)6eq\f(4,3)所以平衡時氮氣的體積分數＝eq\f(\f(4,3),6＋\f(8,3))×100%＝15.4%。歸納總結化學平衡的計算模式及解題思路(1)計算模式aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)c(初)(mol·L－1)n1n200Δc(mol·L－1)n1xeq\f(b,a)n1xeq\f(c,a)n1xeq\f(d,a)n1xc(平)(mol·L－1)n1(1－x)n2－eq\f(b,a)n1xeq\f(c,a)n1xeq\f(d,a)n1x(2)解題思路①巧設未知數：具體題目要具體分析，靈活設立，一般設某物質的轉化量為x。②確定三個量：根據反應物、生成物及變化量的三者關系代入未知數確定平衡體系中各物質的起始量、變化量、平衡量并按(1)中“模式”列表。③解題設問題：明確了“始”、“變”、“平”三個量的具體數值，再根據相應關系求平衡時某成分的濃度、反應物轉化率等，得出題目答案。3.某溫度下，向容積為1L的密閉反應器中充入0.10molSO3，當反應器中的氣體壓強不再變化時測得SO3的轉化率為20%，則該溫度下反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常數為()A.8.0×102B.1.6×103C.3.2×103D.4.0×102答案B解析設生成的O2的物質的量為xmol，2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)起始(mol)0.1000平衡(mol)0.10－2x2xxeq\f(2x,0.10)×100%＝20%x＝0.01molK＝eq\f(c2SO2·cO2,c2SO3)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.02,1)))2×\f(0.01,1),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.08,1)))2)＝eq\f(1,1600)所以逆反應的平衡常數為1600，B正確。4.在830K時，在密閉容器中發(fā)生下列可逆反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。試回答下列問題：(1)若起始時c(CO)＝2mol·L－1，c(H2O)＝3mol·L－1,4s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＝_____。用H2O表示的化學反應速率為______。(2)在相同溫度下，若起始時c(CO)＝1mol·L－1，c(H2O)＝2mol·L－1，反應進行一段時間后，測得H2的濃度為0.5mol·L－1，則此時該反應是否達到平衡狀態(tài)________(填“是”或“否”)，此時v正________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)若降低溫度，該反應的K值將________。答案(1)10.3mol·L－1·s－1(2)否大于(3)增大解析(1)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始濃度(mol·L－1)2300變化濃度(mol·L－1)1.21.21.21.2平衡濃度(mol·L－1)0.81.81.21.2該反應的平衡常數K＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)＝eq\f(1.2×1.2,0.8×1.8)＝1，v(H2O)＝eq\f(1.2mol·L－1,4s)＝0.3mol·L－1·s－1。(2)反應進行到某時刻時，c(H2)＝c(CO2)＝0.5mol·L－1，c(CO)＝0.5mol·L－1，c(H2O)＝1.5mol·L－1，Q＝eq\f(cCO2·cH2,cCO·cH2O)＝eq\f(0.5×0.5,0.5×1.5)＝eq\f(1,3)<K，因此反應未達到平衡狀態(tài)，向正反應方向進行。(3)降低溫度，平衡向正反應方向移動，K值增大。1.關于化學平衡常數的敘述正確的是()A.化學平衡常數表示反應進行的程度，與溫度無關B.兩種物質反應，不管怎樣書寫化學方程式，平衡常數均不變C.化學平衡常數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互為倒數答案D解析一個確定的化學反應，其化學平衡常數只與反應體系的溫度有關。2.某溫度時，反應SO2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)SO3(g)的平衡常數K＝50。在同一溫度下，反應2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)的平衡常數K1應為()A.2500B.100C.4×10－4D.2×10－2答案C解析K＝，K1＝eq\f(c2SO2·cO2,c2SO3)，K1＝eq\f(1,K2)＝4×10－4。3.汽車尾氣凈化中的一個反應如下：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.4kJ·mol－1，在恒容的密閉容器中，反應達平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是()答案C解析該反應的正方向為氣體分子數減小的放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，生成物濃度減小，反應物濃度增大，平衡常數減小，A選項錯誤；同理升高溫度，平衡逆向移動，CO的轉化率減小，B選項錯誤；平衡常數只與溫度有關，C選項正確；增加氮氣的物質的量，平衡逆向移動，NO的轉化率減小，D選項錯誤。4.在淀粉-KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)。測得不同溫度下該反應的平衡常數K如表所示：T/℃515253550K1100841689533409下列說法正確的是()A.反應I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)的ΔH>0B.其他條件不變，升高溫度，溶液中c(Ieq\o\al(－,3))減小C.該反應的平衡常數表達式為K＝eq\f(cI2·cI－,cI\o\al(－,3))D.25℃時，向溶液中加入少量KI固體，平衡常數K大于689答案B解析根據題中提供的數據知溫度升高，平衡常數減小，則平衡向逆反應方向移動，逆反應為吸熱反應，故正反應為放熱反應，ΔH<0，A錯；其他條件不變，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，溶液中c(Ieq\o\al(－,3))減小，B對；該反應的平衡常數表達式為K＝eq\f(cI\o\al(－,3),cI2·cI－)，C錯；平衡常數只與溫度有關，25℃時，向溶液中加入少量KI固體，雖然平衡向正方向移動，但平衡常數不變，D錯。5.硫酸生產中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(g)ΔH<0。某溫度下，SO2的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖所示。根據圖示回答下列問題：(1)反應達到平衡時，平衡常數表達式K＝________，升高溫度，K值________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)①將2.0molSO2和1.0molO2置于10L密閉容器中，反應達到平衡后，體系總壓強為0.10MPa。該反應的平衡常數等于________。②平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數K(A)________(填“>”、“<”或“＝”)K(B)。答案(1)eq\f(c2SO3,c2SO2·cO2)減小(2)①800②＝解析(1)升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，即平衡向左移動，故K值減小。(2)①由圖可知，0.10MPa時：c(SO2)＝2.0mol×(1－0.80)÷10L＝0.04mol·L－1，c(O2)＝(1.0mol－1.6mol×eq\f(1,2))÷10L＝0.02mol·L－1，c(SO3)＝1.6mol÷10L＝0.16mol·L－1，K＝eq\f(c2SO3,c2SO2·cO2)＝eq\f(0.162,0.042×0.02)＝800。②由A到B，溫度不變，只增大壓強，K值不變。40分鐘課時作業(yè)[經典基礎題]題組1化學平衡常數的意義及影響因素1.某溫度下，可逆反應mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常數為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，反應物的轉化率越大，A正確；對于一個確定的化學反應，K只是溫度的函數，溫度一定，K一定，與壓強無關，B錯誤；因該反應的熱效應不確定，故C項錯誤；K＝eq\f(cpC,cmA·cnB)，由m＋n＝p，無法判斷K的大小，D項錯誤。2.當把晶體N2O4放入密閉容器中氣化，并建立了N2O4(g)2NO2(g)平衡后，保持溫度不變，再通入若干N2O4氣體，待反應達到新的平衡時，則新平衡與舊平衡相比，其eq\f(c2NO2,cN2O4)值()A.變大B.不變C.變小D.無法確定答案B解析溫度不變，K值不變。3.某可逆反應aA＋bBcC在某溫度下的平衡常數為K(K≠1)，反應熱為ΔH。保持溫度不變，將方程式的書寫作如下改變，則ΔH和K數值的相應變化為()A.寫成2aA＋2bB2cC，ΔH值、K值均擴大了一倍B.寫成2aA＋2bB2cC，ΔH值擴大了一倍，K值保持不變C.寫成cCaA＋bB，ΔH值、K值變?yōu)樵瓉淼南喾磾礑.寫成cCaA＋bB，ΔH值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?，K值變?yōu)樵瓉淼牡箶荡鸢窪解析A項、B項ΔH值擴大一倍，K變?yōu)樵瓉淼钠椒健?.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)的平衡常數為K。則下列說法正確的是()A.反應①的平衡常數K1＝eq\f(cCO2·cCu,cCO·cCuO)B.反應③的平衡常數K＝eq\f(K1,K2)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礑.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表達式時，純固體不寫入其中，A錯誤；由于反應③＝反應①－反應②，因此平衡常數K＝eq\f(K1,K2)，B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錯誤；對于反應③，在恒溫恒容下，增大壓強，如充入惰性氣體，則平衡不移動，H2的濃度不變，D錯誤。5.高溫下，某反應達平衡，平衡常數K＝eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)，恒容時，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確的是()A.該反應的ΔH>0B.恒溫恒容條件下，增大壓強，H2濃度一定減小C.升高溫度，逆反應速率減小D.該反應的化學方程式為CO＋H2Oeq\o(,\s\up7(高溫))CO2＋H2答案A解析根據平衡常數表達式可得出該反應的化學方程式為CO2＋H2高溫,CO＋H2O；升高溫度，v正、v逆均增大，升高溫度，H2濃度減小，平衡正向移動，說明正反應是吸熱反應，ΔH>0；在恒溫恒容下，增大壓強的方法有多種，H2濃度變化不確定。題組2化學平衡常數及轉化率的計算6.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：物質XYZ初始濃度/mol·L－10.10.20平衡濃度/mol·L－10.050.050.1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＋3Y2Z，其平衡常數為1600C.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動，平衡常數增大D.改變溫度可以改變此反應的平衡常數答案C解析平衡常數只與溫度有關，增大壓強不可能使平衡常數增大。其他選項均為平衡中的基礎計算和基礎知識，關鍵是根據表中數據(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)＝1∶3∶2推導出：X＋3Y2Z。7.設反應①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)平衡常數為K1；②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)平衡常數為K2。測得在不同溫度下，K1、K2值如下：溫度/℃K1K25001.003.157001.472.269002.401.60根據以上信息判斷下列說法不正確的是()A.若500℃時進行反應①，則CO2轉化率為50%B.900℃進行反應③H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)，其平衡常數K3＝1.50C.反應①的焓變ΔH>0，反應②的焓變ΔH<0D.反應①平衡體系中通入CO2，在溫度不變的條件下，平衡正向移動，達到新平衡時CO2的轉化率比原平衡小答案D解析根據數據K1隨著溫度升高而增大可知，反應①為吸熱反應，K2隨著溫度升高而降低，反應②為放熱反應，C項正確；反應①平衡體系中通入CO2，等效于增大壓強，而反應①中改變壓強不影響平衡移動，則轉化率不變，D項不正確；若500℃時進行反應①，平衡時eq\f(cCO,cCO2)＝1，α(CO2)＝eq\f(ΔcCO2,cCO2)＝eq\f(1,2)×100%＝50%，A項正確；K3＝eq\f(cCO·cH2O,cCO2·cH2)＝eq\f(K1,K2)＝eq\f(2.40,1.60)＝1.50，B項正確。8.在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，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/moln(X)n(Y)n(M)①7000.400.100.090②8000.100.400.080③8000.200.30a④9000.100.15b下列說法正確的是()A.實驗①中，若5min時測得n(M)＝0.050mol，則0～5min時間內，用N表示的平均反應速率v(N)＝1.0×10－2mol·L－1·min－1B.實驗②中，該反應的平衡常數K＝2.0C.實驗③中，達到平衡時，X的轉化率為60%D.實驗④中，達到平衡時，b>0.060答案C解析根據各物質的化學反應速率之比等于化學計量數之比，v(N)＝v(M)＝eq\f(0.050mol,10L×5min)＝1.0×10－3mol·L－1·min－1，A項錯誤；實驗②中X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)c起始/mol·L－10.010.0400c轉化/mol·L－10.0080.0080.0080.008c平衡/mol·L－10.0020.0320.0080.008求得K＝eq\f(cM·cN,cX·cY)＝eq\f(0.008×0.008,0.002×0.032)＝1.0，B項錯誤；根據溫度相同，則K相等；實驗③X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)c起始/mol·L－10.020.0300c轉化/mol·L－1eq\f(a,10)eq\f(a,10)eq\f(a,10)eq\f(a,10)c平衡/mol·L－10.02－eq\f(a,10)0.03－eq\f(a,10)eq\f(a,10)eq\f(a,10)K＝eq\f(cM·cN,cX·cY)＝eq\f(\f(a,10)2,0.02－\f(a,10)×0.03－\f(a,10))＝1.0。求得a＝0.120，則X的轉化率＝eq\f(0.120mol,0.20mol)×100%＝60%，C項正確；實驗③a＝0.12＝0.060×2，若④的溫度為800℃，此時與③為等效平衡，b＝0.060，但④的溫度為900℃，則平衡逆向移動，b<0.060，D項錯誤。9.某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX(g)和2molY(g)發(fā)生反應：X(g)＋mY(g)3Z(g)。平衡時，X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ(g)，再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數不變。下列敘述不正確的是()A.m＝2B.兩次平衡的平衡常數相同C.X與Y的平衡轉化率之比為1∶1D.第二次平衡時，Z的濃度為0.4mol·L－1答案D解析在2L的密閉容器中，反應達平衡時，各物質的體積分數之比等于各物質的物質的量之比，即平衡時，n(X)∶n(Y)∶n(Z)＝30%∶60%∶10%＝3∶6∶1。設第一次平衡時X消耗的物質的量為x，則X(g)＋mY(g)3Z(g)初始1mol2mol0轉化xmx3x平衡1mol－x2mol－mx3x則(1mol－x)∶(2mol－mx)∶3x＝3∶6∶1解得x＝0.1mol、m＝2，由此可得，A項、C項正確；同理可得第二次平衡時，Z的濃度為0.2mol·L－1，D項不正確；平衡常數只與溫度有關，兩次平衡反應溫度相同，故平衡常數相同，B項正確。10.在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K＝0.1，反應前CO物質的量為10mol，平衡后CO物質的量為8mol。下列說法正確的是()A.升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應為吸熱反應B.通入CO后，正反應速率逐漸增大C.反應前H2S物質的量為7molD.CO的平衡轉化率為80%答案C解析CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)起始10molxmol00轉化2mol2mol2mol2mol平衡8mol(x－2)mol2mol2mol設容器體積為VL，由K＝0.1可得K＝eq\f(cCOS·cH2,cCO·cH2S)＝eq\f(\f(2,V)·\f(2,V),\f(8,V)·\f(x－2,V))＝0.1，解得x＝7，C項正確；CO的轉化率為eq\f(10mol－8mol,10mol)×100%＝20%；通入CO后c(CO)增大，v(CO)增大之后逐漸減小，故B項不正確；升高溫度，c(H2S)增大，說明平衡向左移動，正反應為放熱反應，A項不正確。[能力提升題]11.(1)已知反應Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH1，平衡常數為K1；反應Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)ΔH2，平衡常數為K2。在不同溫度時K1、K2的值如下表：700℃900℃K11.472.15K22.381.67反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH，平衡常數為K，則ΔH＝________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________(用K1和K2表示)，且由上述計算可知，反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是________反應(填“吸熱”或“放熱”)。(2)一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，發(fā)生反應Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH＞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為________；若鐵粉足量，CO2的起始濃度為2.0mol·L－1，則平衡時CO的濃度為________mol·L－1。②下列措施中能使平衡時eq\f(cCO,cCO2)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－ΔH2eq\f(K1,K2)吸熱(2)①2.0eq\f(4,3)②A解析(1)目標反應可由上述兩個反應相減得到，即ΔH＝ΔH1－ΔH2，K＝eq\f(K1,K2)，隨溫度升高，K1增大，K2減小，所以eq\f(K1,K2)增大，平衡正向移動，正反應為吸熱反應。(2)①平衡時c(CO2)＝0.5mol·L－1，c(CO)＝1mol·L－1，K＝2.0。設平衡時c(CO)＝amol·L－1，則平衡時c(CO2)＝(2.0－a)mol·L－1，則K＝2.0＝eq\f(a,2.0－a)，解得a＝eq\f(4,3)。②升高溫度，平衡正向移動，A正確；增大壓強，平衡不移動，B錯誤；充入一定量的CO2，其K值不變，eq\f(cCO,cCO2)值不變，C錯誤；加入鐵粉不影響平衡的移動，D錯誤。12.在某溫度下，將H2和I2各0.1mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，發(fā)生反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)，連續(xù)測定c(I2)的變化，5s時測定c(I2)＝0.0080mol·L－1并保持不變。則：(1)反應的平衡常數的表達式是K＝________。(2)此溫度下，平衡常數值為________。(3)若在此溫度下，在10L的密閉容器充入0.2molHI氣體，達到平衡時，HI的轉化率為________。答案(1)eq\f(c2HI,cH2·cI2)(2)0.25(3)80%解析(2)c(I2)＝0.0080mol·L－1c(H2)＝0.0080mol·L－1c(HI)＝0.0040mol·L－1K＝eq\f(0.00402,0.0080×0.0080)＝0.25。(3)設生成的H2的濃度為xmol·L－1，2HI(g)H2(g)＋I2(g)起始(mol·L－1)0.0200平衡(mol·L－1)0.02－2xxxK′＝eq\f(x2,0.02－2x2)＝eq\f(1,0.25)x＝0.008α(HI)＝eq\f(0.008mol·L－1×2,0.02mol·L－1)×100%＝80%。13.已知下列兩個反應：反應ⅠI2＋I－Ieq\o\al(－,3)ΔH1反應ⅡIeq\o\al(－,3)I2＋I－ΔH2反應Ⅰ的化學平衡常數K1與溫度的關系如表所示。T/℃515253550K11100841689533409請回答下列問題：(1)若反應Ⅱ的化學平衡常數為K2，在相同溫度下，K1·K2＝________。(2)反應Ⅰ的ΔH1________0(填“＞”、“＝”或“＜”)，若采用升溫，則I2的溶解速率會________(填“加快”、“減慢”或“不變”)。(3)能判斷反應Ⅰ已達到平衡的依據是________(填字母)。A.容器中的壓強不再改變B.溶液的顏色不再改變C.I－濃度不再變化D.正逆反應速率均為0(4)某溫度下，反應Ⅰ的化學平衡常數為800。在該溫度下，向甲、乙、丙三個容積相同的容器中分別加入I2和I－，這兩種物質的起始濃度如下。起始濃度(mol·L－1)甲乙丙c(I2)0.10.20.2c(I－)0.20.10.2反應速率最快的是________(填“甲”、