化学平衡常数与转化率及习题(学生)
化学平衡常数与转化率
一、化学平衡常数
1、概念：在一定温度下，对于一个可逆反应aA＋bB cC＋dD达到平衡后，生成物浓度
以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系数的幂次方的乘
积之比是一个常数。用K表示。
即：K=C c(C)C d(D)
C a(A)C b(B)单位：(mol/L)
(c+d-a-b)
2、意义：平衡常数是衡量一个可逆反应在一定温度下反应程度的化学量。平衡
常数越大，反应进行越彻底，转化率就越高。平衡常数越小，反应进
行越不彻底，转化率越低。
3、特征：平衡常数在一定温度下是一个常数，不随浓度、压强、催化剂的改变
而改变。只随温度的改变而改变，也就是说，平衡常数只是温度的函
数。
4、注意：①对于固体和纯液体，改变用量不改变浓度，所以，固体和纯液体不
列入平衡常数的表达式中。
例如：C (s)＋H2O(g) CO(g) ＋H2 (g)，K= C(CO)·C(H2) C(H2O)
例如：CH3COO－(aq)＋H2O(l) CH3COOH (aq)＋OH－(aq) K= C(CH3COOH)·C(OH－)
C(CH3COO－)
②对于溶液中进行的可逆反应，实际不参加反应的离子不列入平衡常
数的表达式。
例如：FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl K=
C[Fe(SCN)2＋] C(Fe3＋)·C(SCN－)
③平衡常数的表达式与方程式书写有关。可以联立几个方程式确定一个新反应的平衡常数。逆反应的平衡常数是正反应的平衡常数的倒数。方程式乘一个系数，平衡常数变为原平衡常数以该系数的幂次方；方程式相加，是原平衡常数相乘；方程式相加，是原平衡常数相除。
例如：CH3COOH CH3COO－＋H＋K a= C(CH3COO－)·C(H＋) C(CH3COOH)
H2O H＋＋OH－K w= C(H＋)·C(OH－) CH3COO－(aq)＋H2O(l) CH3COOH (aq)＋OH－(aq)
K h= C(CH3COOH)·C(OH－)
C(CH3COO－)
=
K w
K a
二、平衡常数的运用
1、用于相同温度下比较反应进行程度。K值越大，反应进行越彻底。对于弱酸，
K a越大，
酸性越强；对于弱碱，K b越大，碱性越强；对于盐类水解，K h越大，水解越彻底。
2、用于与浓度商一起判断平衡移动的方向。
浓度商：在一定温度下，对于一个可逆反应aA＋bB cC＋dD，任意时刻，生成物浓度以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系
数的幂次方的乘积之比叫浓度商。
判断方向：①Q c>K，平衡朝逆反应进行；
②Q c=K，恰好达到平衡状态，平衡不移动；
③Q c 3、用于判断反应的能量特征，即判断正反应是吸热反应还是放热反应。 ①若升高温度，K值增大，则说明平衡朝正反应方向移动，正反应是吸热反 应。 ②若升高温度，K值减小，则说明平衡朝逆反应方向移动，正反应是放热反 应。 4、用于计算不同浓度下可逆反应的转化率：同一温度下的同一可逆反应，不同 浓度下，可 能有不同转化率，但平衡常数相同。可以通过平衡常数相等建立方程，计算比较转化率。 三、转化率 1、概念：转化率是可逆反应中，反应物反应的物质的量占该反应物物质的量的 分数。用α表示。即：α=n(反应) n(总) ×100% 2、意义：转化率也用来表示反应的进行程度。在相同温度条件下，相同浓度的 的反应物转化率越高，反应进行越彻底。 3、特征：转化率不仅与温度有关，还与浓度、压强有关。所以用转化率说明进 行程度时，没有平衡常数科学。只有在同温度同浓度的条件下，才能 正确比较不同反应的进行程度。 4、注意：①在电离平衡中，电离度相当于电离平衡的转化率；在水解平衡中， 水解度相当于水解平衡的转化率。 ②同一个反应，在相同的条件下，若正反应的转化率为α，则逆反应 的转化率就为（1—α）。 ③一般来说，加入一种反应物，另一种反应物的转化率增大，自身的 转化率降低。 四、强化练习 化学反应速率高考题 1、(2013四川理综, 6,6分) 在一定温度下, 将气体X和气体Y各0.16 mol充入 10 L恒容密闭容器中, 发生反应X(g) +Y(g) 2Z(g)ΔH< 0, 一段时间后达到 : A. 反应前2 min的平均速率v(Z) =2.0×10-3 mol/(L·min) B. 其他条件不变, 降低温度, 反应达到新平衡前v(逆) > v(正) C. 该温度下此反应的平衡常数K=1.44 D. 其他条件不变, 再充入0.2 mol Z, 平衡时X的体积分数增大 2、(2012福建, 12,6分) 一定条件下, 溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如下图所示。下列判断正确的是() A. 在0~50 min之间, pH=2和pH=7时R的降解百分率相等 B. 溶液酸性越强, R的降解速率越小 C. R的起始浓度越小, 降解速率越大 D. 在20~25 min之间, pH=10时R的平均降解速率为0.04 mol·L-1·min-1 3、(2012上海, 18,4分) 为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v(H2) 表示], 向反应混合液中加入某些物质, 下列判断正确的是() A. 加入NH4HSO4固体, v(H2) 不变 B. 加入少量水, v(H2) 减小 C. 加入CH3COONa固体, v(H2) 减小 D. 滴加少量CuSO4溶液, v(H2) 减小 4、(2011安徽, 9,6分) 电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4): Cr2O72- (aq) +2Pb2+(aq) +H2O(l) 2PbCrO4(s) +2H+(aq)ΔH< 0 该反应达平衡后, 改变横坐标表示的反应条件, 下列示意图正确的是() 5、(2012广东, 31,16分) 碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂, 探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知: S2O82-+2I-2SO42-+I2(慢) I2+2 S2O32-2I-+S4O62- (快) (1) 向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液, 当溶液中的耗尽后, 溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色, S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的关系为: n(S2O32-) ∶n(S2O82-) 。 : =, 理由是。 x (3) 已知某条件下, 浓度c(S2O82-) -反应时间t的变化曲线如下图, 若保持其他条件不变, 请在坐标图中, 分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-) -t的变化曲线示意图(进行相应的标注) 。 (4) 碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为: 2Li(s) +I2(s) 2LiI(s)ΔH 已知: 4Li(s) +O2(g) 2Li2O(s)ΔH1 4LiI(s) +O2(g) 2I2(s) +2Li2O(s)ΔH2 则电池反应的ΔH=; 碘电极作为该电池的极。 化学平衡高考题 1、(2013重庆理综, 7,6分) 将E和F加入密闭容器中, 在一定条件下发生反应: E(g) +F(s) 2G(g) 。忽略固体体积, 平衡时G的体积分数(%) 随温度和压强的变 ②915 ℃、2.0 MPa时E的转化率为60% ③该反应的ΔS> 0 ④K(1 000 ℃) > K(810 ℃) 上述①~④中正确的有() A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个 2、(2013安徽理综, 11,6分) 一定条件下, 通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO: MgSO4(s) +CO(g) MgO(s) +CO2(g) +SO2(g)ΔH> 0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后, 若仅改变图中横坐标x的值, 重新达到平衡后, 纵坐标y随x变化趋势合理的是() () A. C. 一定条件下存在反应: CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g), 其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ, 在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O, 在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2, 在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O, 700 ℃条件下开始反应。达到平衡时, 下列说法正确的是() A. 容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 B. 容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同 C. 容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多 D. 容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1 5、(2013全国理综, 7,6分) 反应X(g) +Y(g) 2Z(g)ΔH< 0, 达到平衡时, 下列说法正确的是() A. 减小容器体积, 平衡向右移动 B. 加入催化剂, Z的产率增大 C. 增大c(X), X的转化率增大 D. 降低温度, Y的转化率增大 6、(2012安徽, 9,6分) 一定条件下, 通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收: SO2(g) +2CO(g) 2CO2(g) +S(l)ΔH< 0 若反应在恒容的密闭容器中进行, 下列有关说法正确的是() A. 平衡前, 随着反应的进行, 容器内压强始终不变 B. 平衡时, 其他条件不变, 分离出硫, 正反应速率加快 C. 平衡时, 其他条件不变, 升高温度可提高SO2的转化率 D. 其他条件不变, 使用不同催化剂, 该反应的平衡常数不变 7、(2012四川, 12,6分) 在体积恒定的密闭容器中, 一定量的SO2与1.100 mol O2在催化剂作用下加热到600 ℃发生反应: 2SO2+O22SO3; ΔH< 0。当气体 的物质的量减少0.315 mol时反应达到平衡, 在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是() A. 当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡 B. 降低温度, 正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大 C. 将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中, 得到沉淀的质量为161.980 g D. 达到平衡时, SO2的转化率为90% 8、(2012重庆, 13,6分) 在一个不导热的密闭反应器中, 只发生两个反应: a(g) +b(g) 2c(g); ΔH1< 0 x(g) +3y(g) 2z(g); ΔH2> 0 进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功), 下列叙述错误的是() A. 等压时, 通入惰性气体, c的物质的量不变 B. 等压时, 通入z气体, 反应器中温度升高 C. 等容时, 通入惰性气体, 各反应速率不变 D. 等容时, 通入z气体, y的物质的量浓度增大 9、(2012海南, 15,9分) 已知A(g) +B(g) C(g) +D(g) 反应的平衡常数和温度 (1) 该反应的平衡常数表达式K=, ΔH0(填“<” “>” “=”); (2) 830 ℃时, 向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B, 如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A) =0.003 mol·L-1·s-1, 则6 s时c(A) = mol·L-1, C的物质的量为mol; 若反应经一段时间后, 达到平衡时A的转化率为, 如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气, 平衡时A的转化率为; (3) 判断该反应是否达到平衡的依据为(填正确选项前的字母); a. 压强不随时间改变 b. 气体的密度不随时间改变 c. c(A) 不随时间改变 d. 单位时间里生成C和D的物质的量相等 (4) 1 200 ℃时反应C(g) +D(g) A(g) +B(g) 的平衡常数的值为。 10、(2011全国, 28,15分) 反应aA(g) +bB(g) cC(g) (ΔH< 0) 在等容条件下进行。改变其他反应条件, 在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示: 回答问题: (1) 反应的化学方程式中, a∶b∶c为; (2) A的平均反应速率vⅠ(A) 、vⅡ(A) 、vⅢ(A) 从大到小排列次序为; (3) B的平衡转化率αⅠ(B) 、αⅡ(B) 、αⅢ(B) 中最小的是, 其值 是; (4) 由第一次平衡到第二次平衡, 平衡移动的方向是, 采取的措施是; (5) 比较第Ⅱ阶段反应温度(T2) 和第Ⅲ阶段反应温度(T3) 的高低: T2 T3(填“>” “<” “=”), 判断的理由是; 综合题 [第115页第5题](2012上海, 六, 8分) 用氮化硅(Si3N4) 陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件, 能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅, 其反应如下: 3SiCl4(g) +2N2(g) +6H2(g) Si3N4(s) +12HCl(g) +Q(Q> 0) 完成下列填空: (1) 在一定温度下进行上述反应, 若反应容器的容积为2 L, 3 min后达到平衡, 测得固体的质量增加了2.80 g, 则H2的平均反应速率为mol/(L·min); 该反应的平衡常数表达式K=。 (2) 上述反应达到平衡后, 下列说法正确的是。 a. 其他条件不变, 压强增大, 平衡常数K减小 b. 其他条件不变, 温度升高, 平衡常数K减小 c. 其他条件不变, 增大Si3N4物质的量平衡向左移动 d. 其他条件不变, 增大HCl物质的量平衡向左移动 (3) 一定条件下, 在密闭恒容的容器中, 能表示上述反应达到化学平衡状态的是。 a. 3v逆(N2) =v正(H2) b. v正(HCl) =4v正(SiCl4) c. 混合气体密度保持不变 d. c(N2) ∶c(H2) ∶c(HCl) =1∶3∶6 (4) 若平衡时H2和HCl的物质的量之比为,保持其他条件不变, 降低温度后达到新的平衡 时, H2和HCl的物质的量之比(填“>” “=” 或“<”) 。 高考化学复习 化学平衡常数及其计算 1．随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO 2(g)＋N 2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570 K 时平 衡常数为1×1059 。下列说法正确的是( ) A ．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂 B ．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 C ．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO 或CO D ．570 K 时，及时抽走CO 2、N 2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳 解析：提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A 正确，B 错误；题中反应为可逆反应，装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO 或CO ，C 错误；改变浓度对平衡常数无影响，平衡常数只与温度有关，D 错误。 答案：A 2．在淀粉-KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I － (aq)I － 3(aq)。测得不同温度下 该反应的平衡常数K 如表所示。下列说法正确的是( ) t /℃ 5 15 25 35 50 K 1 100 841 689 533 409 A.反应I 2(aq)＋I － (aq) I － 3(aq)的ΔH >0 B ．其他条件不变，升高温度，溶液中c (I － 3)减小 C ．该反应的平衡常数表达式为K ＝c （I 2）·c （I －）c （I －3） D ．25 ℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡常数K 小于689 解析：A 项，温度升高，平衡常数减小，因此该反应是放热反应，ΔH <0，错误；B 项， 温度升高，平衡逆向移动，c (I －3 )减小，正确；C 项，K ＝c （I －3） c （I 2）· c （I －） ，错误；D 项， 平衡常数仅与温度有关，25 ℃时，向溶液中加入少量KI 固体，平衡正向移动，但平衡常数不变，仍然是689，错误。 答案：B 3．(2019·深圳质检)对反应：a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g) ΔH ，反应特点 与对应的图象的说法不正确的是( ) 化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用 1．(2019·烟台调研)一定温度下有可逆反应：A(g)＋2B(g) ?2C(g)＋D(g)。现将5 mol A和10 mol B加入体积为2 L的密闭容器中，反应至10 min时改变某一条件，C的物质的量浓度随时间变化关系如图所示。下列有关说法中正确的是() B．反应从起始至5 min时，B的转化率为50% C．5 min时的平衡常数与10 min时的平衡常数不相等 D．第15 min时，B的体积分数为25% 2．(2018·福建高三三模)如图，甲容器有一个移动活塞，能使容器保持恒压。起始时向甲中充入2 mol SO2、1 mol O2，向乙中充入4 mol SO2、2 mol O2。甲、乙的体积都为1 L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中各自发生下述反应：2SO2(g)＋O2(g) ?2SO3(g)。达平衡时，甲的体积为0.8 L。下列说法正确的是() A．乙容器中SO 2的转化率小于60% B．平衡时SO3的体积分数：甲＞乙 C．打开K后一段时间，再次达到平衡，甲的体积为1.4 L D．平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3，平衡向正反应方向移动 3．将4 mol CO(g)和a mol H2(g)混合于容积为4 L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)＋2H2(g) ?CH3OH(g),10 min后反应达到平衡状态，测得H2为0.5 mol·L－1。经测定v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1。下列说法正确的是() A．平衡常数K＝2 B．H2起始投入量为a＝6 C．CO的平衡转化率为66.7% D．平衡时c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1 题型二化学平衡常数及平衡转化率的综合应用 4．(2018·太原诊断)合成氨工业涉及固体燃料的气化， 需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律， 让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反 应C(s)＋CO2(g) ?2CO(g)ΔH，测得压强、温度对 CO、CO2的平衡组成的影响如图所示： 回答下列问题： (1)p1、p2、p3的大小关系是____________，欲提高C 与CO2反应中CO2的平衡转化率，应采取的措施为_______________________。图中a、b、c 三点对应的平衡常数大小关系是__________________________________。 (2)900 ℃、1.013 MPa时，1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V，CO2的转化率为__________，该反应的平衡常数K＝________________。 (3)将(2)中平衡体系温度降至640 ℃，压强降至0.101 3 MPa，重新达到平衡后CO2的体积分 2021年高考化学总复习第七章《化学反应速率和化学平衡》第24讲化学平衡常数及转化率的计算 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。2.能利用化学平衡常数进行相关计算。3.能正确计算化学反应的转化率(α)。 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 2．表达式 (1)对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p(C)·c q(D) c m(A)·c n(B) (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 (2)平衡常数与方程式的关系 ①在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝1 K逆 。 ②方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x次方。 ③两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K总＝K1·K2。 理解应用 (1)在某温度下，N2＋3H22NH3的平衡常数为K1，则该温度下，NH31 2N2＋ 3 2H2的平 衡常数K2＝__________。 答案1 K1 (2)在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数：反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)K1 反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)K2 反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)K3 a ．反应①的平衡常数表达式为____________。 b ．反应③的K 3与K 1、K 2的关系是K 3＝________________________________________。 答案 a ．K 1＝ c (CO 2)c (CO ) b.K 1 K 2 解析 b ．K 3＝c (CO 2)·c (H 2)c (CO )·c (H 2O )，K 2＝c (H 2O )c (H 2)，结合K 1＝c (CO 2)c (CO )，可知K 3＝K 1 K 2。 3．意义及影响因素 (1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g) c C(g)＋ d D(g)的任意状态，浓度商：Q ＝c c (C )·c d (D ) c a (A )·c b (B ) 。 Q ＜K ，反应向正反应方向进行； Q ＝K ，反应处于平衡状态； Q ＞K ，反应向逆反应方向进行。 (3)判断可逆反应的热效应 (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度(×) (2)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大(×) (3)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度(√) (4)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大(×) (5)平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动(√) (6)反应A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡后，温度不变，增大压强，平衡正向移动，平衡常数 增大(×) 题组一 平衡常数及影响因素 1．对于反应C(s)＋H 2O(g) CO(g)＋H 2(g) ΔH >0，下列有关说法正确的是( ) 化学平衡常数练习题 《化学平衡与化学平衡常数》 1、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表： t℃700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数K = 。 （2）该反应为反应。（填“吸热”或“放热”） （3）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c(CO) =0.01mol/L, c(H2O) =0.03mol/L, c(CO2) =0.01mol/L, c(H2) =0.05mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成 2 3 molN 2O 5 充入一升密闭容器中，加热至 t℃时反应达 到了平衡状态。平衡时，c（O 2 ）= 4.5 mol/L, c （N 2O 3 ）= 1.62 mol/L,c（N 2 O）= _______ mol/L， 此时N 2O 5 的分解率为 ________。 4.一定温度下，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡时，n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)=0.8 mol， n(SO3)=1.4 mol，此时SO2的物质的量应是() A．0.4 mol B．0.6 mol C．0.8 mol D．1.2 mol 5、在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和 5L气体Q，在一定条件下发生反应：2R （g）+ 5Q （g ） 4X （g） + nY （g） 反应完全后，容器温度不变，混合气 体的压强是原来87.5%，则化学方程式中的n值是 （） A、2 B、3 C、4 D、5 6、在一密闭容器中，用等物质的量的A和 B发生如下反应： A （g） + 2B （g） 2C （g） ，反应达到平衡时， 若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的 量相等，则这时A的转化率为（） A、40% B、50% C、60% 4 化学平衡常数及其计算训练题 1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3 2 ＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1； 反应② [O]＋O 32 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 3 2 ΔH <0 平衡常数为K 。 下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2 C ．适当升温，可提高消毒效率 D ．压强增大，K 2减小 解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝ c 2 c c 3 、 K 2＝ c 2 2 c c 3 、K ＝c 3 2c 2 3 ＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动， 反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4 3 (g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对 数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．该反应的ΔH >0 B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294 D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正 1.平衡常数越大，反应进行的越彻底，即转化率越高。 K〉100000时，认为反应完全进行。 2. T与P的影响 温度或压强改变后，若能是化学平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大。 3.反应物用量（反应物浓度，一般为气体的浓度或者溶液中溶质的浓度）的影响 ⑴若反应物是一种，如：Aa(g)? Bb(g)+ cC(g)。增加A的量，平衡正向移动，A的转 化率的变化如下: 若在恒温恒压条件下，A的转化率不变。（构建模型） 若在恒温恒容条件下，（等效于加压），增加A的量，平衡正向移动，A的转化率与气态物质的化学计量数有关： a=b+c A的转化率不变 a>b+c A的转化率增大 a 化学平衡中转化率变化的判断技巧 一、增大或减少某反应物浓度判断转化率的变化 对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，若增大某一反应物浓度可使另一反应物转化率增大，而自身转化率下降，学生对转化率的这种变化很难接受，故可以设计以下例题帮助学生理解概念。 例1．在557℃时，密闭容器中进行下列反应CO+H2O CO2+H2。 若CO起始浓度为2mol/L（1），水蒸气浓度为3mol/L（2），达到平衡时，测得CO2的浓度为L。求CO及H2O的转化率。 分析：在掌握起始浓度、转化率、平衡浓度之间的关系和正确理解转化率概念的基础上，抓住转化浓度，利用常规解题方法。 CO + H2O(气) CO2 + H2 起始浓度 mol/L 2 3 0 0 平衡练习题 化学平衡常数 【知识框架】 一、建立完整的外部逻辑 1、K值的计算 2、K值的影响因素 3、K值的综合运用 二、梳理严谨的内部逻辑 1、K值的计算 （1）板块1-识记平衡常数定义和表达式（2）板块2-书写简单方程式K值的表达式（3）板块3-识记K值注意事项 （4）板块4-书写复杂方程式K值的表达式（5）板块5-熟练运用三段式计算方法（6）板块6-掌握常见计算技巧 2、K值的影响因素 （1）板块1-识记K值的影响因素 （2）板块2-判断外界条件对K值大小的影响（3）板块3-熟练运用三段式的计算方法 3、K值的综合运用 （1）板块1-反应速率 （2）板块2-转化率 （3）板块3-平衡移动 （4）板块4-△H （5）板块5-图像 【第一版块】K 值的计算 【基础知识】 1. 化学平衡常数（K ） 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度化学计量数次幂之积与反应物浓度化学计量数次幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数） mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 注：某一化学反应的化学平衡常数（K ）只与 温度有关 2. K 的表达式含义： ①各物质的浓度一定是平衡．． 时的浓度，而不是其他时刻．．．． 的浓度。 ②只写浓度可变的溶液相和气相，纯固态和纯 液态物质不写入（一般可视为1） ③化学平衡常数是指某一具体化学反应的平 衡常数，当化学反应方程式的计量数增倍或减倍 K = c p (C) c q (D) c m (A) c n (B) 时，化学平衡常数也相应的发生变化。 ④反应方程式相加（减），平衡常数相乘（除）板块1-识记平衡常数定义和表达式 【经典例题】 【例1】将固体NH4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：达到平衡时 c(H2)=0.5mol·L-1，c(HI)=4mol·L-1，则此温度下反应①的平衡常数为（） A、9 B、16 C、20 D、25 板块2-书写简单方程式K值的表达式 【经典例题】 【例1】PCl5的热分解反应为：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) (1) 写出反应的平衡常数表达式： (2) 已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol/L。计算该温度下的平衡常数。 【例2】对于3Fe ( s) + 4H 2O ( g) Fe3O4 ( s) c(Fe O c( Fe O ) · 化学平衡常数和化学平衡计算 1．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＋H22＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol 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% 2．在容积为1L的密闭容器里，装有4molNO2，在一定温度时进行下面的反应： 2NO22O4(g)，该温度下反应的平衡常数K＝0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为A．0mol B．1mol C．2mol D．3mol 3．某温度下H2(g)＋I2的平衡常数为50。开始时，c(H2)＝1mol·Ｌ－1，达平衡时，c(HI)＝1mol·Ｌ－1，则开始时I2(g)的物质的量浓度为 ( ) A．0.04mol·Ｌ－1 B．0.5mol·Ｌ－1 C．0.54mol·Ｌ－1D．1mol·Ｌ－1 4．在一个容积为 6 L的密闭容器中，放入 3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应： 4X(g)＋n＋6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增 加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为( ) A．3 B．4 C．5 D．6 5．在一定条件下，可逆反应X(g)十达到平衡时，X的转化率与Y的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ) A．1∶1 B．1∶３ C．2∶3 D．3∶２ 6．将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H22(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为A．11.5 B．23 C．25 D．28 7．在一固定容积的密闭容器中，加入 4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋n ＋W(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为A．4 B．3 C．2 D．1 8．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH43(g)＋HI(g)， 2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·Ｌ－1，c(HI)＝4mol·Ｌ－1，则 NH3的浓度为( ) A．3.5mol·Ｌ－1 B．4mol·Ｌ－1 C．4.5mol·Ｌ－1D．5mol·Ｌ－1 9．体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应A(g)＋。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A．原混合气体的体积为 1.2V L B．原混合气体的体积为 1.1V L C．反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L D．反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L 10．在n L密闭容器中，使1molX和2molY在一定条件下反应：a X(g)＋b c Z(g)。达到平衡时，Y的转化率为20%，混合气体压强比原来下降20%，Z的浓度为Y的浓度的0.25倍，则a，c的值依次为( ) A．1,2 B．3,2 C．2,1 D．2,3 11．在一定条件下，1mol N2和3mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是 同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率为( ) A．20% B．30% C．40% D．50% 12．已知CO(g)＋H22(g)＋H2(g)的正反应为放热反应，850℃时K＝1。 (1)若温度升高到900°C，达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2O)＝0.03mol·Ｌ－1，c(CO2)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2)＝0.05mol·Ｌ－1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。 (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度时的平衡常 备战2020高考化学：化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用 题型一“三段式”计算平衡常数及平衡转化率 1．(2019·烟台调研)一定温度下有可逆反应：A(g)＋2B(g)2C(g)＋D(g)。现将5 mol A和10 mol B加入体积为2 L的密闭容器中，反应至10 min时改变某一条件，C的物质的量浓度随时间变化关系如图所示。下列有关说法中正确的是() A．在0～5 min内，正反应速率逐渐增大 B．反应从起始至5 min时，B的转化率为50% C．5 min时的平衡常数与10 min时的平衡常数不相等 D．第15 min时，B的体积分数为25% 2．(2018·福建高三三模)如图，甲容器有一个移动活塞，能使容器保持恒压。起始时向甲中充入2 mol SO2、1 mol O2，向乙中充入4 mol SO2、2 mol O2。甲、乙的体积都为1 L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中各自发生下述反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。达平衡时，甲的体积为0.8 L。下列说法正确的是() A．乙容器中SO2的转化率小于60% B．平衡时SO3的体积分数：甲＞乙 C．打开K后一段时间，再次达到平衡，甲的体积为1.4 L D．平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3，平衡向正反应方向移动 3．将4 mol CO(g)和a mol H2(g)混合于容积为4 L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g),10 min后反应达到平衡状态，测得H2为0.5 mol·L－1。经测定v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1。下列说法正确的是() 化学平衡中转化率求法与规律总结 平衡转化率＝ 或:平衡转化率＝%100-?质的量 该反应物的起始起始物量该反应物的平衡物质的量某反应物的起始物质的 平衡转化率＝%100) ()(?或物质的量的浓度质的量该反应物的起始起始物或物质的量浓度量某反应物转化的物质的 【规律】反应物用量得改变对转化率得一般规律 (1)若反应物只有一种:a A(g) b B(g) + c C(g),在不改变其她条件时(恒温恒容),增加A 得量平衡向正反应方向移动,但就是A 得转化率与气体物质得计量数有关:(可用等效平衡得方法分析)。 ①若a ＝ b + c :A 得转化率不变;②若a ＞ b + c : A 得转化率增大; ③若a ＜ b + c A 得转化率减小。 (2)若反应物不只一种:a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g), ①在不改变其她条件时,只增加A 得量,平衡向正反应方向移动,但就是A 得转化率减小,而B 得转化率增大。 ②若按原比例同倍数地增加A 与B,平衡向正反应方向移动,但就是反应物得转化率与气体物质得计量数有关:如a +b = c + d ,A 、B 得转化率都不变;如a + b ＞c + d ,A 、B 得转化率都增大;如a + b ＜ c + d ,A 、B 得转化率都减小。 3、充入“惰性气体”增大压强判断各反应物转化率变化 对于可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g),(a ＋b ≠c ＋d,)在压强变化导致平衡移动时,学生感到困惑得就是充入“惰性气体”化学平衡朝哪个方向移动？转化率如何变化？可归纳为以下两方面: (1)恒温恒容条件下充入“惰性气体”,化学平衡不移动。因平衡体系得各组分浓度均未发生变化,故各反应物转化率不变。 (2)恒温恒压条件下充入“惰性气体”,化学平衡向气体体积增大得方向移动。因为此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,继而可判断指定物质得转化率变化。 4、NO 2、N 2O 4平衡问题2NO 2(g) N 2O 4(g) (1)恒温、恒容得条件下,若分别向容器中通入一定量得NO 2气体或N 2O 4气体,重新达到平衡后:可视为加压,平衡都向右移动,达到新平衡时NO 2得转化率都增大,N 2O 4 得转化率将减小。NO 2体积分数减小,N 2O 4体积分数增大,混合气体相对分子质量增大。 若要求某一时刻得转化率只要把平衡时得反应物浓度(或物质得量)改为某一时刻得反应物浓度(或物质得量)即可。 现将有关平衡转化率得问题小结如下: 1、 对有多种反应物得可逆反应达到平衡后加其一。这种情况不管状态如何均认为所加物本身转化率减小其它物质转化率增大 例1:,反应达到平衡后增大得浓度,则平衡向正反应方向移动,得转化率增大,而得转化率降低。 逆向运用: 例2、反应: 3A(g)+B(g) 3C(g)+2D(g)达到平衡后加入C 求A 得转化率 分析:加入C 促使D 向A 、B 进一步转化故D 向A 、B 转化得转化率增大而A 、B 向C 、D 转化得转化率减小。 2、 对只有一种反应物得可逆反应达到平衡后再加。 由于反应只有一种所以无论往反应物加多少量都可视为等比例增加反应物得用量,故认为有两种情况: (1)恒温恒压:由于恒温恒压时等比例扩大或缩小反应物得用用量均与原平衡等效故转化率不变,各反应物与生成物得体积分数不变,各反应物与生成物物质量会跟原平衡相比,等比例增加,但浓度不变 (2)恒温恒容:此时可以瞧成反应叠加后,增大压强使平衡向气体总系数小方向移动, 例3.,反应达到平衡后,再向密闭容器中加入,反应达到平衡时NO 2、N 2O 4得物质得量(或物质得量浓度)均增大,颜色变深,NO 2转化率增大。 【最新整理，下载后即可编辑】 课时跟踪检测（九） 化学平衡常数 1．下列关于平衡常数K 的说法中，正确的是( ) ①平衡常数K 只与反应本身及温度有关 ②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K 只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．①③ 解析：选D 平衡常数K 是一个温度常数，只与反应本身及温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改变平衡常数K 。 2．可逆反应：C(s)＋H 2O(g) CO(g)＋H 2(g)在t ℃下达到 平衡，其平衡常数可表示为( ) A ．K ＝c C ·c H 2O c CO ·c H 2 B ．K ＝c CO ·c H 2c C ·c H 2O C ．K ＝c H 2O c CO ·c H 2 D ．K ＝c CO ·c H 2c H 2O 解析：选D C 是固体，它的浓度视为“1”，在平衡常数表达式中不出现。 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 ①H 2＋F 22HF K ＝1047 ②H 2＋Cl 2 2HCl K ＝1017 ③H 2＋Br 2 2HBr K ＝109 ④H 2＋I 22HI 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 解析：选A 化学平衡常数越大，表示该反应的正反应进行的程度越大，故A 正确。 4．对于可逆反应：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K 。下列条件的变化中，能使K 值发生变化的是 ( ) A ．将C(s)的表面积增大 B ．增大体系的压强 C ．升高体系的温度 D ．使用合适的催化剂 解析：选C 化学平衡常数只受温度的影响，温度变化，K 值才发生变化；平衡常数的大小与浓度、压强以及是否使用催化剂无关。 5．某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K ＝c A ·c 2B c 2E ·c F ，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 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 3．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：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。 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝(用K1、K2表示)。 2．在一定体积的密闭容器中，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t的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 化学平衡中转化率变化的判断技巧 () 100%() ?某反应物反应的物质的量或者物质的量浓度平衡转化率＝该反应物初始的物质的量或者物质的量浓度 解转化率变化的题目时，审题过程要特别关注以下四点：一要关注化学反应是否可逆，二要关注容器是否可变，三要关注各物质的状态是否都为气体，四要关注反应两边气体体积是否相等。下面就化学平衡移动导致转化率的变化用具体实例进行分析讨论： 一、增大或减少某反应物浓度判断转化率的变化 对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，若增大某一反应物浓度可使另一反应物转化率增大， 而自身转化率下降。 【例1】．在557℃时，密闭容器中进行下列反应CO+H 2O CO 2+H 2。 若CO 起始浓度为2mol/L （1），水蒸气浓度为3mol/L （2），达到平衡时，测得CO 2的浓度为1.2mol/L 。求CO 及H 2O 的转化率。 分析：在掌握起始浓度、转化率、平衡浓度之间的关系和正确理解转化率概念的基础上，抓住转化浓度，利用常规解题方法。 CO + H 2O (g) CO 2 + H 2 起始浓度 mol/L 2 3 0 0 转化浓度 mol/L 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡浓度 mol/L 0.8 1.8 1.2 1.2 所以，CO 的转化率= 1.2100%2?=60% ; H 2O (气)的转化率=1.2100%3 ?=40% 【例2】．若将例1中的划线部分（2）改成水蒸气浓度为6mol/L ，而其他条件不变，达到平衡时，测得CO 2的浓度为1.5mol/L 。同样按上述方法求算，可得CO 转化率为75%，H 2O 的转化率为25%。 【例3】．若将例1中的划线部分（1）改成CO 起始浓度为1mol/L ，而其他条件不变，达到平衡时，测得CO 2的浓度为0.75mol/L 。同样按上述方法求算，可得CO 转化率为75% ，H 2O 的转化率为25%。 以上三小题转化率可归纳为： CO 2 + H CO 2 0 化学平衡常数练习 一、单选题 1．在一密闭容器中，反应aX(g)+bY(g)cZ(g)达到平衡时平衡常数为K1；在温度不变的条件下向容器中通入一定量的X和Y气体，达到新的平衡后Z的浓度为原来的1.2倍，平衡常数为K2，则K1与K2 的大小关系是（） A．K1 ΔH<0的影响如图所示，下列说法正确的是（ ） A ．反应b ?c 点均为平衡点，a 点未达到平衡且向正反应方向进行 B ．a ?b ?c 三点的平衡常数K b >K c >K a C ．上述图象可以得出SO 2的含量越高得到的混合气体中SO 3的体积分数越高 D ．a ?b ?c 三点中，a 点时SO 2的转化率最高 4．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，生产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 5．在一定温度下，向2L 体积固定的密闭容器中加入1molHI ，发生反应：2HI(g)?H 2(g)+I 2(g) ?H>0，测得2H 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 ()2n H /mol 0.06 0.1 0.1 A ．2 min 内的HI 的分解速度为0.0511mol L min --?? 考点专练24 化学反应的方向、化学平衡常数及转化率的计算 两年高考真题演练 1.(2015·天津理综，6)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)＋m Y(g) 3 Z(g)平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不．正确 ．．的是( ) A．m＝2 B．两次平衡的平衡常数相同 C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1 D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1 2．(2015·重庆理综，7)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g) COS(g)＋H2(g) K＝0.1 反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是( ) A．升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应 B．通入CO后，正反应速率逐渐增大 C．反应前H2S物质的量为7 mol D．CO的平衡转化率为80% 3．(2015·四川理综，7)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： 已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是( ) A．550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动 B．650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0 % C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D．925 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p＝24.0p总 4．(2014·上海化学，14)只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是( ) A．K值不变，平衡可能移动 B．K值变化，平衡一定移动 C．平衡移动，K值可能不变 D．平衡移动，K值一定变化 5．(2014·四川理综，7)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g) M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表： 化学平衡中转化率变化的判断技巧 南昌市洪都中学杨晓云 化学平衡移动的内容抽象、思维能力要求高，而判断转化率的变化对学生来说又是一个难点，他们往往把握不准而丢分。学生在解答化学平衡中转化率的变化得分率底，还有另一个原因是题目给的条件分析不透彻。因此，要在课堂上让学生理解转化率的变化，关键是教师要精选例题，特别要引导学生在审题过程中进行4个关注：一要关注容器是否可变，二要关注化学反应是否可逆，三要关注各物质的状态是否都为气体，四要关注反应两边气体体积是否相等。下面就化学平衡移动导致转化率的变化用具体实例进行分析讨论。 一、增大或减少某反应物浓度判断转化率的变化 对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，若增大某一反应物浓度可使另一反应物转化率增大，而自身转化率下降，学生对转化率的这种变化很难接受，故可以设计以下例题帮助学生理解概念。 例1．在557℃时，密闭容器中进行下列反应CO+H2O CO2+H2。 若CO起始浓度为2mol/L（1），水蒸气浓度为3mol/L（2），达到平衡时，测得CO2的浓度为1.2mol/L。求CO及H2O的转化率。 分析：在掌握起始浓度、转化率、平衡浓度之间的关系和正确理解转化率概念的基础上，抓住转化浓度，利用常规解题方法。 CO + H2O(气) CO2 + H2 起始浓度mol/L2300 转化浓度mol/L 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡浓度mol/L0.8 1.8 1.2 1.2 所以，CO的转化率=1.2/2×100%=60% H2O(气)的转化率=1.2/3×100%=40% 例2．若将例1中的划线部分（2）改成水蒸气浓度为6mol/L，而其他条件不变，达到平衡时，测得CO2的浓度为1.5mol/L。同样按上述方法求算，可得CO转化率为75% ，H2O的转化率为25%。 例3．若将例1中的划线部分（1）改成CO起始浓度为1mol/L，而其他条件不变，达到平衡时，测得CO2的浓度为0.75mol/L。同样按上述方法求算，可得CO转化率为75% ，H2O的转化率为25%。 以上三小题转化率可归纳为CO + H2O(气) CO2 + H2转化率CO% H2O% 例1起始浓度mol/L2300 60% 40% 例2起始浓度mol/L2600 75% 25% 例3起始浓度mol/L1300 75% 25% 通过以上三题的计算可得出以下结论： 1、增大某一反应物浓度可使其它反应物转化率增大，自身转化率下降； 2、若容器体积不变，使其它反应物的浓度减小，则自身的转化率也下降。 3、若容器体积不变，对于反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，达到平衡后，按原比例同倍数的增加反应物A和B的量 若a+b 高考化学复习 化学平衡常数及其计算习题含解析
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