化学选择性必修1第二节 化学平衡第二课时学案及答案

这是一份化学选择性必修1第二节 化学平衡第二课时学案及答案，共16页。

第二课时　化学平衡常数
[明确学习目标]　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．对于一般的可逆反应
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
任意时刻的称为浓度商，常用Q表示。
2．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＝，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)
3．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。
4．K越大，说明平衡体系中生成物所占比例越大，即该反应进行的越完全，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)反应SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)　ΔH<0在恒容的密闭容器中进行，平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变。(　　)
(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)√　
2．可逆反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在t ℃下达到平衡，其平衡常数可表示为(　　)
A．K＝ B．K＝
C．K＝ D．K＝
答案　D
3．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是
①H2＋F22HF　K＝1047
②H2＋Cl22HCl　K＝1017
③H2＋Br22HBr　K＝109
④H2＋I22HI　K＝1
比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是(　　)
A．①②③④ B．④②③①
C．①④③② D．无法确定
答案　A
4．某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K＝，恒容时，若温度适当降低，F的浓度增加。下列说法中正确的是(　　)
A．增大c(A)、c(B)，K增大
B．降低温度，正反应速率增大
C．该反应的焓变为负值
D．该反应的化学方程式为2E(g)＋F(g)A(g)＋2B(g)
答案　D
解析　A项，平衡常数K只随温度变化，不随浓度变化，故不正确；B项，降低温度，正、逆反应速率均减小，不正确；C项，降温，F浓度增大，表明平衡逆向移动，正反应是吸热反应，则焓变为正值，不正确；D项，根据化学平衡常数表达式可知A、B是生成物，E、F为反应物，且对应指数为其化学方程式前的计量数，正确。


知识点一　化学平衡常数的书写及应用

1．书写化学平衡常数的注意事项
(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Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，平衡常数K＝；
Fe3O4(s)＋4H2(g)3Fe(s)＋4H2O(g) ，平衡常数K＝。
(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＋3H22NH3，则K＝；若写成N2＋H2NH3，则K1＝。这里K≠K1，显然K＝K。
(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＝。
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＝，则

(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。


[解析]　当可逆反应2SO2＋O22SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，O2的浓度增大，浓度商Q变小，平衡向正反应方向移动，O2转化率减小，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数K不变，C正确。
[答案]　C
[练1]　H2和CO2在高温下发生反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。下表是986 ℃时，在容积不变的密闭容器中进行反应的四组数据：

下列叙述正确的是(　　)
A．此温度下反应的平衡常数约为1.62
B．该反应的平衡常数与反应的起始浓度有关
C．增大CO2的起始浓度，可使CO2的转化率增大
D．从反应开始至达到平衡状态，混合气体的密度增大
答案　A
解析　此温度下K＝＝≈1.62，平衡常数K只受温度的影响，与起始浓度无关，A正确，B错误；增大CO2的起始浓度，CO2转化率降低，C错误；反应体系中各物质均为气体，且容积不变，故从始至终混合气体的密度不变，D错误。
[练2]　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·mol－1，其化学平衡常数K与温度的关系如下表所示：
温度/℃
200
300
400
K
1.0
0.86
0.5
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 mol、2 mol、1 mol时，该反应的v正(N2)________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆(N2)。
答案　(1)K＝　小于　(2)2　大于
解析　(1)K＝，温度升高K减小，故ΔH<0。
(2)K＝＝＝2。
c(NH3)＝＝6 mol·L－1，
c(N2)＝＝4 mol·L－1，
c(H2)＝＝2 mol·L－1，
Q＝＝＝v逆。

知识点二　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)pC(g)＋qD(g)
起始量 a b 0 0
变化量 mx nx px qx
平衡量 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)
(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物质的量浓度(物质的量)起始量、变化量、平衡量，并按(1)中“模式”列表。
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。
(3)平衡转化率＝×100%。



A．25% B．50% C．75% D．80%
[解析]　依据化学平衡，设A消耗的浓度为x mol·L－1，分析三段式列式计算：
　　　 A(g)　＋　B(g)　C(g)＋D(g)
起始量(mol·L－1) 0.02 0.02 0 0
变化量(mol·L－1) x x x x
平衡量(mol·L－1) 0.02－x 0.02－x x x
平衡常数K＝＝＝9，解得：x＝0.015；A的转化率＝×100%＝75%。
[答案]　C

[练3]　将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g)H2(g)＋I2(g)。达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为(　　)
A．9 B．16 C．20 D．25
答案　C
解析　平衡时c(HI)＝4 mol·L－1，HI分解生成H2的浓度为0.5 mol·L－1，NH4I分解生成的HI的浓度为4 mol·L－1＋2×0.5 mol·L－1＝5 mol·L－1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5 mol·L－1，故反应①的平衡常数K＝c(NH3)·c(HI)＝ 5×4＝20。
[练4]　在某温度下，将H2和I2各0.1 mol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 mol·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 mol HI气体，达到平衡时，HI的转化率为________。
答案　(1)　(2)0.25　(3)80%
解析　(2)c(I2)＝0.0080 mol·L－1，c(H2)＝0.0080 mol·L－1，c(HI)＝0.0040 mol·L－1，K＝＝0.25。
(3)设生成的H2的浓度为x mol·L－1。
　 2HI(g)　　H2(g)＋I2(g)
起始/mol·L－1 0.02 0 0
转化/mol·L－1 2x x x
平衡/mol·L－1 0.02－2x x x
K′＝＝，x＝0.008，α(HI)＝×100%＝80%。
本课归纳总结

　　　



1．下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是(　　)
A．可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度
B．在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度表示，生成物浓度用平衡浓度表示
C．平衡常数的大小与浓度、压强、催化剂有关
D．化学平衡发生移动，平衡常数必定发生变化
答案　A
解析　化学平衡常数越大，则化学反应限度越大，故A正确；在平衡常数表达式中，无论反应物浓度还是生成物浓度都是平衡浓度，故B错误；因平衡常数的大小只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关，故C错误；平衡常数只随温度变化，故D错误。
2．化学平衡常数可以用K来表示，下列关于化学平衡常数的说法中正确的是(　　)
A．K越大，反应物的转化率越小
B．K与反应物的浓度有关
C．K与生成物的浓度有关
D．K与温度有关
答案　D
解析　K越大，正向进行的程度越大，则反应物的转化率越大，A错误；K只与温度有关系，B、C错误，D正确。
3．已知在700 ℃时CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K1＝2，则该温度下其逆反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2是(　　)
A．2 B．0.5 C．4 D．1
答案　B
解析　由题意可得CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K1＝2＝。而反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝＝＝0.5。故答案选B。
4．在一定温度下，向2 L体积固定的密闭容器中加入1 mol HI，发生反应：2HIH2(g)＋I2(g)　ΔH>0，测得H2的物质的量随时间变化如表，下列说法正确的是(　　)
t/min
1
2
3
n(H2)/mol
0.06
0.1
0.1
A．2 min内的HI的分解速率为0.05 mol·L－1·min－1
B．该温度下，平衡时HI的转化率为10%
C．该温度下的平衡常数为K1，温度升高10 ℃后平衡常数为K2，则K1>K2
D．达平衡后其他条件不变，压缩容器体积，平衡不移动，c(HI)不变
答案　A
解析　由表格中数据可知2 min时，反应达到平衡状态，可列出三段式：
　　 2HI(g)H2(g)＋I2(g)
起始(mol·L－1) 0.5 0 0
变化(mol·L－1) 0.1 0.05 0.05
2 min时(mol·L－1) 0.4 0.05 0.05
2 min内的HI的分解速率v＝＝＝0.05 mol·L－1·min－1，A正确；依据上述分析可知，平衡时HI的转化率为×100%＝20%，B错误；反应是吸热反应，升温平衡正向进行，平衡常数增大，温度升高10 ℃后，平衡常数为K2，则K1 5．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
已知：①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH＝－113.0 kJ·mol－1
(1)反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
(3)测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6，则平衡常数K＝________。
答案　(1)－41.8　(2)b　(3)
解析　(1)(①－②)×可得目标热化学方程式。
(2)反应前后气体的体积没有变化，压强始终不变，所以压强不能作为判断平衡状态的依据，a错误；混合气体的颜色不变，说明各组分的浓度不再变化，反应达到了平衡状态，b正确；三氧化硫和一氧化氮的体积比始终是1∶1，无法判断是否达到了平衡状态，c错误；表示的都是逆反应速率，无法判断正逆反应速率相等，无法判断各组分浓度是否不变，d错误。
(3)设加入的二氧化氮的物质的量为a，则二氧化硫的为2a，
　　　　 NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)
起始物质的量 a 2a 0 0
转化物质的量 x x x x
平衡物质的量 a－x 2a－x x x
则(a－x)∶(2a－x)＝1∶6，x＝，则平衡时，c(NO2)＝ mol·L－1＝ mol·L－1，c(SO2)＝ mol·L－1＝ mol·L－1，c(SO3)＝c(NO)＝ mol·L－1，平衡常数K＝＝。

课时作业

一、选择题(本题共6小题，每小题只有1个选项符合题意)
1．在相同的温度下，已知：反应①N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数为3.84×10－31，反应②2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的平衡常数为3.10×1026。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为(　　)
A．①>② B．①<② C．①＝② D．不能确定
答案　B
解析　在一定温度下，平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积，所以平衡常数在一定条件下反映了反应进行程度的大小，由于反应①的平衡常数远远小于反应②的，所以反应①的反应程度小于反应②，B正确。
2．1000 K下，反应C(s)＋2H2(g)CH4(g)的平衡常数K＝8.28×107。当各气体的物质的量浓度分别为H2：0.7 mol·L－1，CH4：0.2 mol·L－1时，上述反应(　　)
A．正向进行 B．逆向进行
C．达到平衡 D．无法确定
答案　A
解析　Q＝＝0.41 3．一定温度下，在3个1.0 L的恒容密闭容器中分别进行反应2X(g)＋Y(g)Z(g)　ΔH，达到平衡。相关数据如下表。

下列说法不正确的是(　　)
A．平衡时，X的转化率：Ⅱ＞Ⅰ
B．平衡常数：K(Ⅱ)＞K(Ⅰ)
C．达到平衡所需时间：Ⅲ＜Ⅰ
D．反应的ΔH＜0
答案　B
解析　Ⅱ可以看成是向2 L的容器中，充入0.4 mol的X和0.2 mol的Y(则Ⅰ、Ⅱ的平衡等效)，平衡后再将容器压缩至1 L，由于压强增大，平衡向右移动，所以X的转化率Ⅱ＞Ⅰ，A正确；平衡常数只和温度有关，Ⅰ、Ⅱ的温度相同，则这两个平衡的平衡常数也相同，B错误；Ⅲ的温度比Ⅰ高，Ⅲ的化学反应速率也快，则Ⅲ先达到平衡，C正确；对比Ⅰ和Ⅲ，二者起始状态，除了温度不同，其他条件都相同，则可以将Ⅲ看作是Ⅰ达到平衡后，升高温度，Z的浓度降低了，说明升温使得平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，即反应的ΔH＜0，D正确。
4．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)xC(g)＋D(g)。经4 min后，测得D的浓度为0.4 mol·L－1，C的平均反应速率为0.1 mol·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 mol·L－1
D．4 min内v(B)＝0.1 mol·L－1·min－1
答案　B
解析　 3A(g)＋　B(g)  xC(g)＋　D(g)
开始(mol·L－1): a a 0 0
转化(mol·L－1): 1.2 0.4 0.4x 0.4
平衡(mol·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)＝＝＝0.1 mol·L－1·min－1，x＝1，故A正确；4 min末，A的转化率为α(A)＝×100%＝50%，故B错误；根据分析得出起始时A的浓度为2.4 mol·L－1，故C正确；根据B、C系数相等速率相等，得出4 min内v(B)＝0.1 mol·L－1·min－1，故D正确。
5．在温度t1和t2下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表，
化学方程式
K(t1)
K(t2)
F2＋H22HF
1.8×1036
1.9×1032
Cl2＋H22HCl
9.7×1012
4.2×1011
Br2＋H22HBr
5.6×107
9.3×106
I2＋H22HI
43
34
根据K的变化，结合已有知识推测，随着卤素原子核电荷数的降低，下列说法不正确的是(　　)
A．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐升高
B．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
C．HX的还原性逐渐减弱
D．HX的生成为放热反应，由此可知t1 答案　B
解析　在相同条件下，随着卤素原子核电荷数的降低，K值增大，说明反应的正向程度越大，即X2的转化率越高，故A正确；随着卤素原子核电荷数的降低，卤素的非金属性增强，X2与H2反应的剧烈程度逐渐增强，故B错误；随着卤素原子核电荷数的降低，卤元素的非金属性增强，HX的还原性逐渐减弱，故C正确；X2(g)和H2反应生成HX为化合反应，化合反应通常是放热反应，所以HX的生成为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，由表中数据可知同一反应t1的平衡常数>t2的平衡常数，则t1
6．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 mol CO和10 mol 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)CO2(g)＋H2(g)
起始量(mol/L) 2 10 0 0
变化量(mol/L) x x x x
平衡量(mol/L) 2－x 10－x x x
平衡常数K＝＝1，
x＝，则CO的转化率为×100%≈83.3%，故选D。
二、选择题(本题共4小题，每小题有1个或2个选项符合题意)
7．某温度下，反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K＝2.25，该温度下，在体积均为10 L的三个密闭容器中分别加入反应物，起始加入量如表所示，下列判断不正确的是(　　)
起始量
甲
乙
丙
H2(mol)
1
2
2
CO2(mol)
1
1
2
A．反应开始时，甲中的反应速率最慢，丙中的反应速率最快
B．平衡时，甲和丙中CO2的转化率相等，均是60%
C．平衡时，乙中H2的转化率大于60%
D．平衡时，丙中c(H2)是0.08 mol/L
答案　C
解析　恒温恒容条件下，反应物浓度越大，反应速率越快，所以化学反应速率：丙＞乙＞甲，化学反应速率最快的是丙、最慢的是甲，故A正确；开始时甲中c(H2)＝c(CO2)＝＝0.1 mol/L，设甲中参加反应的c(H2)＝x mol/L，则
　　　　 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
初始(mol/L) 0.1 0.1 0 0
反应(mol/L) x x x x
平衡(mol/L) 0.1－x 0.1－x x x
化学平衡常数K＝＝2.25，解得x＝0.06，二氧化碳转化率＝×100%＝60%，开始丙中反应物浓度分别是甲的2倍，丙中压强是甲的2倍，该反应前后气体计量数之和不变，则增大压强平衡不移动，所以甲、丙中二氧化碳的转化率都是60%，故B正确；根据B的计算，甲中平衡时氢气转化率＝×100%＝60%，乙与甲相比，增大氢气浓度，平衡正向移动，但是氢气转化率降低，所以氢气转化率小于60%，故C错误；根据B的计算，甲中平衡时H2的浓度为0.04 mol/L，开始丙中反应物浓度分别是甲的2倍，丙中压强是甲的2倍，该反应前后气体计量数之和不变，增大压强平衡不移动，丙中平衡时氢气浓度是甲的2倍，则丙中平衡时氢气浓度为0.08 mol/L，故D正确。
8．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 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)＋B(g)2D(g)　ΔH＝Q kJ/mol。相关条件和数据见下表：
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/mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K2
K3
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 mol A和1 mol 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 mol，则n(A)＝1 mol，n(B)＝0.5 mol，因此c(D)＝0.5 mol/L，c(A)＝0.5 mol/L，c(B)＝0.25 mol/L,750 ℃的平衡常数K＝＝＝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 mol A和1 mol D，则此时容器中c(A)＝1 mol/L，c(B)＝0.25 mol/L，c(D)＝1 mol/L，此时浓度商Q＝＝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 mol A和1 mol B，实验Ⅲ达平衡时，n(总)＝2.5 mol。实验Ⅰ达平衡时，n(D)＝1.5 mol，根据反应方程式，n(A)＝0.5 mol，n(B)＝0.25 mol，n(总)＝2.25 mol，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＝＝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)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。
9．一定温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g)，进行反应，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。下列判断中正确的是(　　)

SO2的平衡转化率/%,80,α1,α2,α3
A．该温度下，该反应的平衡常数K为400
B．SO2的平衡转化率：α1＞α2＝α3
C．达到平衡时，容器丁中的正反应速率比容器丙中的大
D．达到平衡时，容器丙中c(SO3)大于容器甲中c(SO3)的两倍
答案　AD
解析　对比四个容器投料和体积，乙与甲比较，SO2的投料加倍了，则平衡正向移动；丙与甲比较，投料是甲的两倍，相当于增大了压强，平衡正向移动；丁与甲比较，体积缩小了一倍，也相当于增大了压强，平衡正向移动。
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
开始(mol/L) 0.2 0.12 0
转化(mol/L) 0.16 0.08 0.16
平衡(mol/L) 0.04 0.04 0.16
K＝＝400，故A正确；乙、丙相比，丙中氧气浓度大，丙、丁相比浓度相同，则SO2的平衡转化率：α1＜α2＝α3，故B错误；丙、丁相比浓度相同，温度相同，则达到平衡时，容器丁中的正反应速率等于容器丙中的，故C错误；甲、丙相比，丙中浓度为甲的2倍，且增大压强平衡正向移动，则达到平衡时，容器丙中c(SO3)大于容器甲中c(SO3)的两倍，故D正确。
10．在300 mL的密闭容器中放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如表所示：
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10－5
下列说法正确的是(　　)
A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B．25 ℃时，反应Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为0.5
C．在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v正>v逆
D．在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1
答案　D
解析　升高温度，平衡常数减小，说明正反应是放热反应，A错误；25 ℃时，Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数为5×104，则其逆反应的平衡常数为2×10－5，B错误；在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L－1，则Q＝8>2，则此时v逆>v正，C错误；在80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，根据平衡常数K＝2，可计算出Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1，D正确。
三、非选择题(本题共2小题)
11．高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)　ΔH<0。已知1100 ℃时K＝0.263。
(1)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K值________。
(2)1100 ℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025 mol·L－1，c(CO)＝0.1 mol·L－1，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态________(填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，其原因是________________________________。
答案　(1)减小　减小　(2)否　大于　Q＝0.25<0.263，平衡正移，v正＞v逆
解析　(1)该反应正反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，CO2的物质的量减小、CO的物质的量增大，故到达新平衡时CO2与CO的体积之比减小，其平衡常数减小。
(2)此时浓度商Q＝＝＝0.25＜K＝0.263，故反应不是平衡状态，反应应该向正反应方向进行，即v正＞v逆。
12．研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理对环境保护具有重要意义。
(1)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)＋2SO2(g)＋O2(g)===2CaSO4(s)＋2CO2(g)　ΔH＝－681.8 kJ·mol－1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在T ℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度(mol·L－1)如下表所示。
c (mol/L)
t /min
0
10
20
30
40
50
O2
1.00
0.79
0.60
0.60
0.64
0.64
CO2
0
0.42
0.80
0.80
0.88
0.88
在0～10 min内，平均反应速率v(O2)＝________mol·L－1·min－1；当升高温度，该反应的平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－34.0 kJ·mol－1，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如下图所示：

由图可知，1050 K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大，其原因为____________________________________________；在1100 K时，CO2的体积分数为________。
答案　(1)0.021　减小　
(2)1050 K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大　20%　
解析　(1)在0～10 min内，Δc(O2)＝1.0 mol·L－1－0.79 mol·L－1＝0.21 mol·L－1，故v(O2)＝＝＝0.021 mol·L－1·min－1；正反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，故化学平衡常数K减小。
(2)在1050 K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；达到平衡后，升高温度，平衡向左移动，NO转化率降低。根据反应C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)，假设加入1 mol NO，在1100 K时，α(NO)＝40%，则Δn(NO)＝0.4 mol，故n(CO2)＝0.2 mol，由于反应前后气体的总物质的量不变，故混合气体中CO2的体积分数为×100%＝20%。