《2025年赢在微点轻松课堂微讲小本高中化学选择性必修1》

【例1】 可逆反应：$2\ce{NO_{2}}\rightleftharpoons 2\ce{NO} + \ce{O_{2}}$在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是 （ ）
①单位时间内生成$n\ mol\ \ce{O_{2}}$的同时生成$2n\ mol\ \ce{NO_{2}}$ ②单位时间内生成$n\ mol\ \ce{O_{2}}$的同时生成$2n\ mol\ \ce{NO}$ ③用$\ce{NO_{2}}$、$\ce{NO}$、$\ce{O_{2}}$表示的反应速率的比为$2:2:1$的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦
B. ②③⑤⑦
C. ①③④⑤
D. ①②③④⑤⑥⑦

答案： A@@解析 依据$v_{正}=v_{逆}\neq0$判断：①单位时间内生成$n\ mol\ O_{2}$的同时必消耗$2n\ mol\ NO_{2}$，则同时生成$2n\ mol\ NO_{2}$，①能说明反应已达到平衡；②描述的均是正反应速率，无法判断；③无论反应是否达到平衡，均有此关系；④$NO_{2}$（红棕色）为有颜色的气体，颜色不变能说明反应体系中$NO_{2}$浓度一定，反应已达到平衡；⑤因$\rho=\frac{m}{V}$，反应前后，$m$、$V$均不变，$\rho$也不变，不能说明反应达到平衡；这是一个反应前后气体分子数发生改变的反应，⑥⑦均能说明反应已达平衡。

【变式训练】
1. 下列说法可以证明反应$\ce{H_{2}(g)} + \ce{I_{2}(g)}\rightleftharpoons 2\ce{HI(g)}$已达平衡状态的是 ________（填序号）。
①单位时间内生成$n\ mol\ \ce{H_{2}}$的同时，生成$n\ mol\ \ce{HI}$ ②一个$\ce{H - H}$键断裂的同时有两个$\ce{H - I}$键断裂 ③百分含量$w(\ce{HI}) = w(\ce{I_{2}})$ ④反应速率$v(\ce{H_{2}}) = v(\ce{I_{2}}) = \frac{1}{2}v(\ce{HI})$ ⑤$c(\ce{HI}):c(\ce{H_{2}}):c(\ce{I_{2}}) = 2:1:1$ ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑧条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化

答案： 答案 ②⑥⑨ 解析 a. 对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度、平均相对分子质量、压强、密度等来判断。b. 对于反应前后气体分子总数相等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度等来判断（此时平均相对分子质量、压强、密度不能作为判断依据）。

【例2】 已知反应①：$\ce{CO(g)} + \ce{CuO(s)}\rightleftharpoons \ce{CO_{2}(g)} + \ce{Cu(s)}$和反应②：$\ce{H_{2}(g)} + \ce{CuO(s)}\rightleftharpoons \ce{Cu(s)} + \ce{H_{2}O(g)}$在相同的某温度下的平衡常数分别为$K_{1}$和$K_{2}$，该温度下反应③：$\ce{CO(g)} + \ce{H_{2}O(g)}\rightleftharpoons \ce{CO_{2}(g)} + \ce{H_{2}(g)}$的平衡常数为$K$。则下列说法正确的是 （ ）
A. 反应①的平衡常数$K_{1}=\frac{c(\ce{CO_{2}})\cdot c(\ce{Cu})}{c(\ce{CO})\cdot c(\ce{CuO})}$
B. 反应③的平衡常数$K = \frac{K_{1}}{K_{2}}$
C. 对于反应②，若$\Delta H＞0$，温度升高，则该反应平衡常数减小
D. 对于反应③，恒温恒容下，增大$\ce{H_{2}}$浓度，平衡常数$K$一定会减小

答案： B@@解析 化学平衡常数表达式中固体、纯液体不需要表示，反应①的平衡常数$K_{1}=c(CO_{2})/c(CO)$，A项错误；反应①的平衡常数$K_{1}=c(CO_{2})/c(CO)$，反应②的平衡常数$K_{2}=c(H_{2}O)/c(H_{2})$，反应③的平衡常数$K = [c(CO_{2})\cdot c(H_{2})]/[c(CO)\cdot c(H_{2}O)] = [c(CO_{2})/c(CO)]\cdot [c(H_{2})/c(H_{2}O)] = K_{1}/K_{2}$，B项正确；反应②的平衡常数$K_{2}=c(H_{2}O)/c(H_{2})$，若$\Delta H＞0$，温度升高，平衡正向移动，则该反应平衡常数增大，C项错误；平衡常数$K$只与温度有关，温度不变，$K$不变，D项错误。

【变式训练】
2. 常温时，三个反应的平衡常数的数值如下所示，下列说法错误的是 （ ）
$2\ce{NO(g)}\rightleftharpoons \ce{N_{2}(g)} + \ce{O_{2}(g)}$ $K_{1}=1\times10^{30}$
$2\ce{H_{2}(g)} + \ce{O_{2}(g)}\rightleftharpoons 2\ce{H_{2}O(g)}$ $K_{2}=2\times10^{81}$
$2\ce{CO_{2}(g)}\rightleftharpoons 2\ce{CO(g)} + \ce{O_{2}(g)}$ $K_{3}=4\times10^{-92}$
A. 常温下，$\ce{NO}$分解产生$\ce{O_{2}}$的反应的平衡常数表达式为$K_{1}=\frac{c(\ce{N_{2}})\cdot c(\ce{O_{2}})}{c^{2}(\ce{NO})}$
B. 常温下，水分解产生$\ce{O_{2}}$，此时平衡常数的数值约为$5\times10^{-80}$
C. 常温下，$\ce{NO}$、$\ce{H_{2}O}$、$\ce{CO_{2}}$三种化合物分解放出$\ce{O_{2}}$的倾向由大到小的顺序为$\ce{NO}＞\ce{H_{2}O}＞\ce{CO_{2}}$
D. 反应$2\ce{CO(g)} + 2\ce{NO(g)}\xlongequal{}\ce{N_{2}(g)} + 2\ce{CO_{2}(g)}$的平衡常数$K_{4}=\frac{K_{1}}{K_{3}}$

答案： B@@解析 $NO$分解产生$O_{2}$的反应为$2NO(g)\rightleftharpoons N_{2}(g)+O_{2}(g)$，所以该反应的平衡常数表达式为$K_{1}=\frac{c(N_{2})\cdot c(O_{2})}{c^{2}(NO)}$，A项正确。水分解产生$O_{2}$的反应为$2H_{2}O(g)\rightleftharpoons 2H_{2}(g)+O_{2}(g)$，与已知反应$2H_{2}(g)+O_{2}(g)\rightleftharpoons 2H_{2}O(g)$互换反应物和生成物，所以，该反应的平衡常数的数值$K = K_{2}^{-1}=(2\times10^{81})^{-1}=5\times10^{-82}$，B项错误。平衡常数越大表明该反应进行的程度越大。$NO$、$H_{2}O$、$CO_{2}$三种化合物分解的反应分别为$2NO(g)\rightleftharpoons N_{2}(g)+O_{2}(g)$ $K_{1}=1\times10^{30}$；$2H_{2}O(g)\rightleftharpoons 2H_{2}(g)+O_{2}(g)$ $K = 5\times10^{-82}$；$2CO_{2}(g)\rightleftharpoons 2CO(g)+O_{2}(g)$ $K_{3}=4\times10^{-92}$；$K_{1}＞K_{2}＞K_{3}$，所以三种化合物分解放出$O_{2}$的倾向由大到小的顺序为$NO＞H_{2}O＞CO_{2}$，C项正确。反应$2CO(g)+2NO(g)\rightleftharpoons N_{2}(g)+2CO_{2}(g)$可由反应$2NO(g)\rightleftharpoons N_{2}(g)+O_{2}(g)$减去反应$2CO_{2}(g)\rightleftharpoons 2CO(g)+O_{2}(g)$而得，所以该反应的平衡常数$K_{4}=\frac{c(N_{2})\cdot c^{2}(CO_{2})}{c^{2}(CO)\cdot c^{2}(NO)}=\frac{c(N_{2})\cdot c(O_{2})}{c^{2}(NO)}\times\frac{c^{2}(CO_{2})}{c^{2}(CO)\cdot c(O_{2})}=\frac{K_{1}}{K_{3}}$，D项正确。