【答案】 (1)
v正 增大 v逆 增大 平衡常数K 转化率α 减小 减小 cd2xy2(2)4＝4 abmn[易错防范] 化学平衡常数的3个误区 1
化学平衡常数与物质状态的关系由于固体或纯液体的浓度视为常数1，所以在
平衡常数表达式中不再写出。
2
化学平衡常数与平衡移动的关系即使化学平衡发生移动，但只要温度不变，平
衡常数就不会改变，利用此守恒可以计算恒定温度下再次平衡后的转化率等物理量，这也是定量化学的重要定律。
3若同一个反应的系数改变，化学平衡常数可能改变，但表示的意义不改变。 命题点2 利用平衡常数判断反应方向
4．(2017·渭南二模)某温度，将2 mol CO与5 mol H2的混合气体充入容积为2 L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)＋2H2(g)应达到平衡，此时转移电子6 mol。
【导学号：95160192】
(1)该反应的平衡常数为______，v(CH3OH)＝________mol·L·min。若保持体积不变，再充入2 mol CO和1.5 mol CH3OH，此时v(正)________v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)。此时平衡向________移动(填“左”或“右”)，平衡常数为________。
(2)在其他条件不变的情况下，再增加2 mol CO与5 mol H2，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【解析】 (1)依据化学方程式知，转移4 mol电子消耗CO的物质的量为1 mol，此时6 mol转移6 mol电子，消耗的CO物质的量＝×1 mol＝1.5 mol
4 mol
CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)
－1
－1
CH3OH(g)。经过5 min后，反
起始/(mol) 2 5 0 变化/(mol) 1.5 3 1.5 平衡/(mol) 0.5 2 1.5 0.5 mol－1
平衡浓度[CO]＝＝0.25 mol·L，
2 L2 mol－1
[H2]＝＝1 mol·L，
2 L
6
1.5 mol－1
[CH3OH]＝＝0.75 mol·L，
2 L
[CH3OH]0.752－22－2
平衡常数K＝2＝2 L·mol＝3 L·mol；
[CO]·[H2]0.25×1
1.5 mol2 L－1－1
5 min内，v(CH3OH)＝＝0.15 mol·L·min。若保持体积不变，再充入2 mol
5 min1.5＋1.5
22－22－2
CO和1.5 mol CH3OH，此时浓度商Q＝＝1.2 L·mol＜3 L·mol
0.5＋22
×12
说明平衡正向进行，此时v(正)＞v(逆)。 此时温度不变，平衡常数不变仍为3 L·mol。
(2)在其他条件不变的情况下，再增加2 mol CO与5 mol H2，相当于增大压强，反应CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)，是气体体积减小的反应，平衡正向移动，CO的转化率增大。
2
－2
2
－2
2
－2
【答案】 (1)3 L·mol 0.15 ＞ 右 3 L·mol (2)增大 [方法技巧] 利用K和Q判断反应方向 (对于化学反应aAg
＋bBg
cCg＋dDg的任意状态，浓度商：Q＝
cC·ccaA·cbcdQ
，有：?Q＝K：反应处于化学平衡状态，v正＝v逆B
??Q>K：反应向逆反应方向进行，v正 命题点3 “三段式”突破K、α的相关综合计算 [典例导航] (2017·全国Ⅰ卷，节选)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g) COS(g)＋ H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 (1)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。 (2)在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2______α1，该反应的ΔH______0。(填“>”“<”或“＝”) (3)向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填标号)。 A．H2S B．CO2 C．COS D．N2 [审题指导] (1)一步：写方程式列三段式 H2S(g)＋CO2(g) COS(g)＋H2O(g) n(始)/mol 0.40 0.10 0 0 Δn/mol x x x x 7 n(平)/mol 0.40－x 0.10－x x x 二步：列方程求未知量 x0.40 mol－x＋0.10 mol－x＋x＋x解得：x＝0.01 mol 三步：明确问题规范答案 ＝0.02 ΔnH2S H2S的平衡转化率α1＝＝2.5%。 nH2S K＝ [COS][H2O]1－3 ＝≈2.8×10。 [H2S][CO2]351 (2)w(H2O)＝0.03＞0.02?升温平衡右移?ΔH＞0。 (3)两种反应物，增大一种反应物，平衡右移，另一反应物转化率增大，自身转化率减小。增大生成物浓度，平衡左移，转化率减小。 【答案】 (1)2.5 2.8×10 (2)＞ > (3)B (1)610 K时CO2的转化率为________，比H2S的转化率________。 (2)610 K时，2H2S(g)＋2CO2(g) 2COS(g)＋2H2O(g)的平衡常数K′约为________。 －3 (3)620 K时，化学平衡常数K约为________，比610 K时的平衡常数K________。 【答案】 (1)10% 大 (2)7.8×10 (3)6.9×10 大 [题后归纳] “三段式”突破化学平衡的综合计算的方法 已知反应：mA(g)＋nB(g) －1 －1 －6 －3 pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L －1 、b mol·L，经t s达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L。 mA(g)＋nB(g) －1 pC(g)＋qD(g) 起始mol·L a b 0 0 变化mol·L mx nx px qx 平衡mol·L a－mx b－nx px qx 相关计算： －1－1 px①平衡常数：K＝ a－mxp·qxm·b－nxqn。 ②A的平衡转化率：α(A)平＝×100%。 ③A的物质的量分数(或气体A的体积分数)： mxaw(A)＝ a－mx×100%。 a－mx＋b－nx＋px＋qxmxt④v(A)＝。 8 ⑤混合气体的平均密度：ρ混＝ m总 。 V注意：在求有关物理量时，一定注意是用“物质的量”还是用“物质的量浓度”代入计算。 [对点训练] (2017·全国Ⅲ卷，节选)298 K时，将20 mL 3x mol·L Na3AsO3、20 mL 3x mol·L －1 －1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应： AsO3(aq)＋I2(aq)＋2OH(aq) 3－ － AsO4(aq)＋2I(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO4)与反 3－－3－ 应时间(t)的关系如图所示。 (1)下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。 a．溶液的pH不再变化 b．v(I)＝2v(AsO3) c．c(AsO4)/c(AsO3)不再变化 d．c(I)＝y mol·L (2)tm时，v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)tm时v逆 － －1 3－ 3－ － 3－ ________tn时v逆 (填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 _______________________________________________。 (4)若平衡时溶液的pH＝14，则该反应的平衡常数K为________。 【解析】 (1)a对：溶液pH不变时，则c(OH)也保持不变，反应处于平衡状态。 b错：根据反应方程式，始终存在速率关系：v(I)＝2v(AsO3)，反应不一定处于平衡状态。 c对：由于Na3AsO3总量一定，当c(AsO4)/c(AsO3)不再变化时，c(AsO4)、c(AsO3)也保持不变，反应建立平衡。 d错：由图可知，建立平衡时c(I)＝2c(AsO4)＝2y mol·L，因此c(I)＝y mol·L －1 － 3－ －1 － 3－ 3－ 3－ 3－ － 3－ － 时，反应没有建立平衡。 (2)tm时，反应正向进行，故v正大于v逆。 (3)由于tm时生成物AsO4的浓度小于tn时AsO4的浓度，因v逆的大小取决于生成物浓 3－ 3－ 度的大小，故tm时的v逆小于tn时的v逆。 (4)反应前，三种溶液混合后，c (Na3AsO3)＝3x mol·L× －1 20 mL ＝x 20 mL＋20 mL＋20 mL 9 mol·L，同理，c(I2)＝x mol·L，反应情况如下： AsO3(aq)＋I2(aq)＋2OH(aq) －13－ － －1－1 AsO4(aq)＋2I(aq)＋H2O(l) 3－－ 起始浓度/mol·L x x 0 0 平衡浓度/mol·L x－y x－y 1 y 2y 3 y·2y24yK＝＝ x－y·x－y×12x－y2 －1 (mol·L)。 3 －1－1 4y【答案】 (1)ac (2)大于 (3)小于 tm时生成物浓度较低 (4) x－y1－1 2 (mol·L － ) (2018·山东名校联考)已知合成氨的反应为N2(g)＋ 3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0。某温度下，若将1 mol N2和2.8 mol H2分别投入到初始体积为2 L的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中，测得反应过程中三个容器(用a、b、c表示)内N2的转化率随时间的变化如图所示，请回答下列问题： (1)图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是________(用a、b、c表示)。 (2)曲线a条件下该反应的平衡常数K＝________。 (3)b容器中M点，v(正)________v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。 【解析】 (1)恒容绝热达到平衡时温度高，反应快，到达平衡的时间短，正向程度小， α(N2)小，进行的曲线为c。 (2)达到平衡时恒温恒容比恒温恒压的压强小，N2的转化率小，a对应恒温恒压，b对应恒温恒容，但二者的温度相同，故二者的化学平衡常数相同。 N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g) c始/(mol/L) 0.5 1.4 0 Δc/(mol/L) 0.5×80% 3×0.5×80% 2×0.5×80% c平/(mol/L) 0.1 0.2 0.8 0.82－22－2 Kb＝＝800 L·mol＝Ka。 3 L·mol 0.1×0.2 (3)b容器中M点，N2的转化率比平衡时大，反应向逆向进行，故M点v(正)＜v(逆)。 【答案】 (1)c (2)800 L·mol (3)小于 命题点4 Kp的有关计算 5．(2015·四川高考)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示： 2 －2 2 10
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