等效平衡与化学平衡常数的应用-2023年高考化学复习讲义（原卷版）

专题3.3等效平衡与化学平衡常数的应用

【考纲要求】

I、理解等效平衡思想，会判断的等效平衡

2、了解平衡常数的概念及意义。

考点一等效平衡

【核心知识梳理】

1、定义：在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开

始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时\任何相同组分的

百分含量（质量分数、物质的量分数、体积分数等）均相同。

2、等效平衡分类及规律

对于可逆反应«A(g)+^B(g)=cC(g)+</D(g)

反应特点a+b/c+cla+b=c+d

反应条件等温等容等温等压等温等容等温等压

换算为化学方程

起始投料换算为化学方程式同一・换算为化学方程式同一

式同一边物质，其

的条件边物质，其“量”比例相同边物质，其“量”比例相同

“量”相同

平物质的量（/?）相同成比例成比例成比例

衡百分含量（卬％）相同相同相同相同

特

浓度相同相同成比例相同

点

3、解题模板：等效平衡判断“四步曲”

第•步，看：观察可逆反应特点（物质状态、气体分子数），判断反应是反应前后气体体积

不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应;

第二步，挖：挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒区，注意密闭容器不等于恒容容器;

九倒：采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成同一边的物质;

第四步，联；联系等效平衡判断依据，结合题FI条件判断是否达到等效平衡。

【精准训练1】

1、把晶体N2O4放入一固为容积的密闭容器中气化建立N2O4（g）^^2NO2（g）平衡后,

保持温度不变，再通入若干N2O4气体，反应再次达到平衡。则新平衡时«N2°4）与原平衡

比，其比值（）

A.变大B.变小C.不变D.无法确定

2、在甲、乙、丙三个恒温恒容的密闭容器中，分别加入足量活性炭和一定量的NO,进

行反应C(s)+2NO(g)=N2(g)+CO2(g),测得各容器中c(NO)随反应时间t的变化情况如

下表所示，下列说法正确的是()

tmin

容器(温度)c/molF-04080120160

甲(400C)c(NO)2.001.501.100.800.80

乙(400C)c(NO)1.000.800.650.530.45

丙(TC)c(NO)2.001.401.101.101.10

A.达到平衡状态时,2viE(NO)=v逆(N2)

B.活性炭的质量不再改变不能说明反应已达平衡状态

C.内容器中，从反应开始到建立平衡时的平均反应速率为八NO)＞0.0U25molL-mini

D.由表格数据可知：TV400c

*物注*物

CO2H2COH2O

享大验,AMt\

甲amolamol0mol0mol

乙2amolamol0mol0mol

丙0mol0molamolamol

Tamol0molamolamol

上述四种情况达到平衡后，”(CO)的大小顺序是()

A.乙=丁＞甲=丙B.甲＞乙＞丙＞丁

C.乙=甲＞丁=丙D.丁＞丙＞乙：＞甲

4、已知I容器恒压，II容器恒容，其它条件相同时，在I、II中分别加入3moiZ,起始时

容积相同，发生反应2X(g)+2Y⑸=3Z(g)并达平衡。下列说法正确的是()

A.从起始到平衡所需时间:I>11

B.平衡后若在II中再加入2moiZ,则新平衡时Z的体积分数变小

C.平衡时Z的转化率：IVII

D.平衡后若在【中再加入O.lmolY,则X的物质的量将减少

下列说法正确的是()

A.图1达平衡时，c(SO2)：甲=乙

B.图1达平衡时，平衡常数K：甲〈乙

C.图2达平衡时，所需时间大丙>丁

D.图2达平衡时，体积分数MSO。：丙〉丁

6、恒温、恒压下，在一个容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)+B(g)・C(g),若开始

时通入ImolA和1molB,达到平衡时生成amolCo则下列说法错误的是()

A.若开始时通入3molA和3moiB,达到平衡时，生成C的物质的量为3ame>1

B.若开始时通入4molA、4molB和2molC,达到平衡时，B的物质的量一定大于4mol

C.若开始时通入2moiA、2molB^11ImolC,达到平衡时，再通入3moiC,则再次达到

平衡后，C的物质的量分数为六一

2-。

D.若在原平衡体系中，再通入ImolA和1molB,混合气体的平均相对分子质量不变

考点二平街常数

【核心知识梳理】

一、化学平衡常数

1•概念

在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度塞之积与反应物浓度塞之

积的比值是一个常数，用符号K表示。

2.数学表达式

(2)实例

⑶化学平衡常数与化学方程式的关系

化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方问改变，则平衡常数改变。若化学方

程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。如：

化学方程式平衡常数关系式

2

.c(NH3)

Kx

~c(N2)(H2)&=两

c(NHO1

&\_3(或后)

c2(N2)-C2(H2)

c(N)•/(H)

Ki222

~c(NH3)

3、化学平衡常数的意义及影响因素

(I)意义：K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大，通常KAI。，可认为反

平衡常温度/℃

化学反应

数500800

2.50.15

1.02.50

K2

Ky

⑴据反应①与②可推导出K、K与&之间的关系，则K=(用M、任表示)。

(2)反应③的0(填“〉”或"V”)。

(3)500C时测得反应③在某时刻H2(g)、82(g)、CH30H(g)、H2OQ)的浓度(molLC分别为

0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v虱填'或"V”)。

6、向甲、乙、丙三个体积均为0.5L的密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:

A(g)+xB(g)：^i2c(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变

化关系分别如表和如图表示:

2

容器甲乙丙-.Q5

I2

mL

温度/CTiTiTi/.5

6L.50

pa

反应物!.5molA1.5molA3.0moJAO

起始最0.5molB0.5molBLOmolB

O

下列说法正确的是()

A.lOmin内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.1mol・U・mi/

B.x=l

C.由图可知：TI<T2,且该反应为吸热反应

D.Tre,起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB,平衡时A的转化率为25%

T/℃70080085010001200

K0.60.91.01.72.6

回答下列问题：

(1)升高温度，化学平衡向方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。

(2)若某温度下,平衡浓度符合下列关系：C(CO2)CXH2)=C'(CO)C(H2O),此时的温度为

；在此温度下，若该容器中含有1molCO2>1.2molH2>0.75molCO、1.5molH2O,

则此时反应所处的状态为(填“向正反应方向进行中”“向逆反应方向进行中”或“平

衡状态

①rc时，在容器中若充入稀有气体，平衡移动（填''正向"“逆向''或"不"，下同）；若充

入等体积的co：和co,平衡移动。

②CO体积分数为40%时，CO2的转化率为o

③已知：气体分压（P分尸气体总压X体积分数。800℃时用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常

数Kp=（用含p总的代数式表示）。

【真题感悟】

A.K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全

B.增大压强，平衡将向右移动，K>2.5xl（产

C.升高温度，既增大反应速率乂增大K

D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准

A.容器内压强不变，表明反应达到平衡

B.益时改变的条件：向容器中加入C

C.平衡时A的体积分数9：3（11）<3（I）

D.平衡常数K：K（H）vK（I）

A.加入苯，振荡，平衡正向移动

B.经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN,溶液呈红色，表明该化学反应存在限度

C.加入FeSO』固体，平衡逆向移动

D.该反应的平衡常数长=/下?+卜/（「）

【课时达标训练】

A.升高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小

d(FeO)((C。)

B.该反应的化学平衡常数表达式为K=

C(CO2)C(FC)

C.该反应的正反应是吸热反应

D.增大CO?浓度，平衡常数增大

2、一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)『+3c(g)+D(g),若反应开

始时充入2molA和ImolB,达到平衡时C的浓度为amolL」。若维持容器体积和温度不变,

按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为〃mol-L」的是

A.molA+2molBB.2molA+ImolB—3molC+ImolD

C.3molC+ImolDH-ImolBD.3molC+ImolD

A.反应②的平衡常数为I

B.反应②的平衡常数为0.5

C.反应②iA到平衡时，的平衡浓度为0.25molL「

D.反应②达到平衡时，HI(g)的平衡浓度为0.5mo卜I71

5、化学平衡状态I,II,III的相关数据见下表：

平衡温度

编号化学方程式

常数979K1173K

IK\1.472.15

IIKi1.62b

IIIK3a1.68

根据以上信息判断，下列结论错误的是()

A.a>b

B.增大压强，平衡状态II不移动

C.升高温度平衡状态HI向正反应方向移动

D.反应1【、III均为放热反应

A.。变小，K不变，Ch转化率减小

B.Q不变，K变大，SO2转化率减小

C.Q不变，K变大，Ch转化率增大

D.Q增大，K不变，SO：转化率增大

A.该反应的AHvO

B.若该反应在A时H勺平衡常数分别为K、/，则KRK?

C.若状态B、C、D的压强分别为PB、〃c、PD，则PC=PD>〃B

D.在72℃时，若反应体系处于状态D,则此时u正

A.KA>KB=KC>KDB.KA<KB=KC<KD

C.KA=KB>KC=KDD.KA=KB〈KC=KD

9、化学平衡常数K的大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常

数如下：

以下说法正确的是()

A.常温下，NO分解生成02的反应的平衡常数表达式为^,=C(N2).C(O2)

B.常温下，水分解生成02,此时平衡常数约为5XI。-80

C.常温下，NO、氏0、CO2三种化合物分解放出。2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2

D.以上说法都不正确

A.rc时，该反应的平衡常数为4

B.c点没有达到平衡，此时反应向逆反应方向进行

C.若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于

D.:TC时，直线cd上的点均为平衡状态

温度/℃2580230

平衡常数5X10421.9x10-5

下列说法正确的是()

A.上述生成Ni(CO)Kg)的反应为吸热反应

C.在80℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5molL,则此时1，正“逆

D.在80c达到平衡时，测得〃(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2moiL〉

12、在恒容密闭容器中，由CO合成甲静：CO(g)+2H2(g)CH30H(g),在其他条件不变

的情况卜研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，卜列说法正确的是()

c(CH-QH)

A.平衡常数犬=

C(CO)C(H2)

B.该反应在71时的平衡常数比4时的小

C.CO合成甲醇的反应为吸热反应

D.处于A点的反应体系从力变到公，达到平衡时后曾不增大

13、氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而含氮化合物的用途广泛，两个常见的固氮反

应的平衡常数的对数值CgK）与温度的关系如图所示：①N2+3H2U2NH3②N2+Ch=2NO；

根据图中的数据判断下列说法正确的是（）

A.反应①和②均为放热反应

B.升高温度，反应①的反应速率减小

C.在1000'C时，反应①和反应②体系中N2的浓度一定相等

D.在标准状况下，利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大

甲乙丙

n(SO2)/mol0.40.80.8

起始物质的量

n(O2)/mol0.240.240.48

SO2的平衡转化率/%80ai(X2

A.甲中反应的平衡常数小于乙B.该温度下，平衡常数值为400

C.平衡时，丙中c（S03）是甲中的2倍D.平衡时，甲中（）2的转化率大于乙中02的转化率

15、一定温度下，密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2（g）^^2SO3（g））△H<0o测得v正（SO2）

随反应时间（t）的变化如图所示。其中在匕时刻改变了某个条件，下列有关说法正确的是

()

A.ti时平衡常数Ki小于t3时平衡常数K2

B.ti时平衡混合气的Mi>t3时平衡混合气的M2

C.12时刻改变的条件可能是：升温或缩小容器体积

D.I,时平衡混合气中的S03的体积分数等于13时平衡混合气中S03的体积分数

17、恒温、恒压下，在一可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g)^C(g)o

(1)若开始时放入ImolA和ImolB,达到平衡后，生.成amolC,这时A的物质的量为moL

⑵若开始时放入3molA和3moiB,达到平衡后，生成C的物质的量为—mol。

(3)若开始时放入xmolA、2molBflImolC,达到平衡后,A和C的物质的量分别是加ol和

3amol,则尸mobmol。平衡时，B的物质的量______(选填一个编号),

A.大于2moiB.等于2moiC.小于2moiD.可能大于、等于或小于2moi

作出此判断的理由是。

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3moiC,待再次达到平衡后，C的物质的量分数是。

18、在一定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其

化学平衡常数K和温度r的关系如表：

70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

回答下列问题：

(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=o

⑵该反应的正反应为反应(填“吸热”或“放热”)&

⑶某温度下，各物质的平衡浓度符合关系式：3c(CO2)c(H2)=5r(CO)c(H2O),试判断此

时的温度为。

(4)若83UC时，向容器中允入1molC。、5molH2O,反应达到平衡后，具化学平衡常

数K1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。

(5)830°C时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的容积，

平衡移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向"或“不

(6)若1200℃时，在某时刻反应体系中C02、出、CO、比0的浓度分别为2moi1一1、

2mol-L1、4mol-L\4mol-L则此时上述反应________________________(填“向正反应

方向进行““向逆反应方向进行”或“处于平衡状态")。

19、密闭容器中用Na2co3(S)作固硫剂，同时用一定量氢气还原辉铜矿(M0S2)的原理是：

MoS2(s)+4H2(g)+2Na2cO3(s)一Mo(s)+2CO(g)+4H2O(gi+2Na2S(s)AH,实验测得平衡时

的有关变化曲线如图所示：

H,的