2020,一轮化学平衡常数及计算

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，生成物与反应物浓度的比值是一个常数，称为化学平衡常数，用符号K表示。

2．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(当K>105时，该反应进行基本完全)。

(2)K只受温度影响。

(3)化学平衡常数指的是某一具体反应的平衡常数。

3．应用(1)判断可逆反应进行的程度。

一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：平衡常数值越大，反应进行程度越大(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。

(3)计算平衡体系中的相关量。

根据相同温度下，同一反应的平衡常数不变，计算反应物或生成物的浓度、转化率等。

例1．判断正误(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，升高温度，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热。

(√)(7)对于一个可逆反应，化学计量数不同，化学平衡常数的表达式及数值也不同。

(√)二、有关化学平衡常数的计算——起变平“三段式”如mA(g)＋nB(g) 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-1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L-1。

mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)c始/(mol·L-1) a b 0 0c变/(mol·L-1) mx nx px qxc平/(mol·L-1) a-mx b-nx px qx则K＝(px)p·(qx)q(a-mx)m·(b-nx)n。

高考化学一轮复习讲义—化学平衡常数的计算[复习目标]1.掌握平衡常数和平衡转化率计算的一般方法。

2.了解速率常数与化学平衡常数的关系并能进行有关计算。

考点一化学平衡常数与平衡转化率的计算1．常用的四个公式公式备注反应物的转化率n 转化n起始×100%＝c 转化c起始×100%①平衡量可以是物质的量、气体的体积；②某组分的体积分数，也可以是物质的量分数生成物的产率实际产量理论产量×100%平衡时混合物组分的百分含量平衡量平衡时各物质的总量×100%某组分的体积分数某组分的物质的量混合气体总的物质的量×100%2.平衡常数的计算步骤(1)写出有关可逆反应的化学方程式，写出平衡常数表达式。

(2)利用“三段式”(见化学反应速率及影响因素)，确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。

(3)将平衡浓度代入平衡常数表达式。

(4)注意单位的统一。

3．压强平衡常数(1)以a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)为例，K p ＝p c C ·p d D p a A ·p b B[p (X)：X 在平衡体系中物质的量分数(或体积分数)×总压强]。

(2)计算方法①根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度。

②计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。

③根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)。

④根据平衡常数计算公式代入计算。

例一定温度和催化剂条件下，将1mol N 2和3mol H 2充入压强为p 0的恒压容器中，测得平衡时N 2的转化率为50%，计算该温度下的压强平衡常数(K p )。

答案163p 20解析N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)起始/mol 130变化/mol 0.5 1.51平衡/mol0.51.51平衡时p (N 2)＝0.53p 0、p (H 2)＝1.53p 0、p (NH 3)＝13p 0。

05 平衡常数、转化率、产率的相关计算[内容框架][增分攻略]1．理解并掌握转化率、产率的意义 (1)转化率＝n (转化)n (起始)×100%＝c (转化)c (起始)×100%。

(2)生成物的产率：产率＝产物实际产量理论产量×100%。

其中理论产量是根据方程式计算出的数值。

(3)混合物中某组分的百分含量＝组分平衡量平衡混合物总量×100%。

可以是物质的量、物质的量浓度、气体体积等。

2．K 、K a 、K b 、K w 、K h 、K sp 的相似性(1)K 、K a 、K b 、K w 、K h 、K sp 分别表示化学平衡常数、弱酸电离平衡常数、弱碱电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶物的溶度积常数。

表达该平衡过程进行的程度。

(2)其表达式的意义相同：K ＝生成物浓度的系数次方的乘积反应物浓度的系数次方的乘积，其中K sp 中难溶物无浓度，只有分子项。

(3)K p 仅适用于气相发生的反应。

当把化学平衡常数K 表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时，就得到该反应的平衡常数K p 。

(4)K p 也同K 相似可以利用“三段式法”进行计算，往往可以使得问题简化。

3．用好“三段式法”解答平衡题依据方程式列出反应物、生成物各物质的初始量、变化量、平衡量，结合问题代入公式运算。

如m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，令A 、B 起始物质的量浓度分别为a mol·L －1、b mol·L －1，达到平衡后A 的物质的量浓度变化为mx mol·L －1。

m A(g) ＋ n B(g)p C(g)＋q D(g)起始浓度/(mol·L －1) a b 0 0变化浓度/(mol·L －1) mx nx px qx平衡浓度/(mol·L －1) a -mx b -nx px qxK ＝(px )p ·(qx )q(a －mx )m ·(b －nx )n4．平衡常数的相关计算，通常需要通过图像、表格找出平衡体系中相关成分的浓度，或利用“三段式法”求出相关成分的浓度。

第34讲化学平衡常数及转化率的计算[课程标准] 1.提取信息计算化学平衡常数及转化率。

2.了解压强平衡常数的含义，并能进行简单计算。

考点一化学平衡常数及转化率的计算方法——“三段式”法1．分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。

2．明确三个关系(1)对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。

(2)对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。

(3)各转化量之比等于各参加反应的物质的化学计量数之比。

3．计算模型——“三段式”法(1)步骤：书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)―→列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)―→计算(根据已知条件列方程式计算)。

(2)模式：如反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，令A 、B 起始物质的量(mol)分别为a 、b ，达到平衡后，A 的消耗量为mx ，容器容积为1L 。

m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)起始/mol a b 00变化/mol mx nxpx qx 平衡/mola －mxb －nxpxqx①求平衡常数：K ＝（px ）p ·（qx ）q （a －mx ）m ·（b －nx ）n ②求转化率转化率＝某参加反应的物质转化的量某参加反应的物质起始的量×100%，如α(A)平＝mxa ×100%。

(3)依据上述(2)中的三段式填空：①c 平(A)＝(mol·L －1)。

②α(A)平＝×100%。

③φ(A)＝×100%。

④p （平）p （始）＝。

⑤ρ(混)＝(g·L －1)。

⑥M ＝(g·mol －1)。

答案：①a －mx ②mx a③a －mxa ＋b ＋（p ＋q －m －n ）x ④a ＋b ＋（p ＋q －m －n ）xa ＋b⑤a ·M (A)＋b ·M (B)⑥a ·M （A ）＋b ·M （B ）a ＋b ＋（p ＋q －m －n ）x一、化学平衡常数与转化率的计算1．将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH 4I(s)NH 3(g)＋HI(g)，②2HI(g)H2(g)＋I 2(g)。

化学平衡常数及转化率的计算工业合成氨一、选择题(本题包括4小题,每题8分,共32分)1.(2020·郑州模拟)已知反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常数和温度的关系如下:温度/℃700 800 830 1 000 1 200平衡常数现有两个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1 mol A和1 mol B,在Ⅱ中充入1 mol C和1 mol D,800℃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中的压强相等B.容器Ⅰ、Ⅱ中反应的平衡常数相同C.该反应的正反应是放热反应D.容器Ⅰ中A的浓度比容器Ⅱ中的小【解析】选C。

由题中平衡常数与温度的关系可得该反应的正反应是放热反应,C 正确;由于反应体系是绝热体系,则容器Ⅰ达到平衡时的温度比容器Ⅱ高,故其平衡常数小,平衡时压强大,A、B错误;容器Ⅰ比容器Ⅱ温度高,故平衡时A的浓度容器Ⅰ大于容器Ⅱ,D错误。

2.(2020·沈阳模拟)对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0,下列有关说法正确的是( )A.平衡常数表达式为K=B.增大体系压强,平衡常数K不发生变化C.升高体系温度,平衡常数K减小D.增加C(s)的量,平衡正向移动【解析】选B。

平衡常数表达式应为K=,A错误;增大体系压强,温度不变,故平衡常数K不发生变化,B正确;升高体系温度,平衡正向移动,平衡常数K增大,C错误;增加C(s)的量,平衡不移动,D错误。

3.(2020·如皋模拟)固体碘化铵置于密闭容器中,加热至一定温度后恒温,容器中发生反应:①NH4I(s)NH3(g)+ HI(g) ②2HI(g)H2(g)+I2(g),测得平衡时[I2 mol·L1,反应①的平衡常数为20,则下列结论不正确的是( )A.平衡时[NH3]=5 mol·L1B.平衡时HI分解率为20%C.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化不可以作为判断该反应达到平衡状态的标志D.平衡后缩小容器容积,NH4I的物质的量增加,I2的物质的量不变【解析】选D。

化学平衡常数及其应用一．选择题（共15小题）1．只改变一个影响因素，下列关于平衡常数K的叙述错误的是（）A．K值不变，平衡可能移动B．K值变化，平衡一定移动C．温度变化，K值一定变化D．平衡移动，K值一定变化2．其它条件不变，升高温度下列数据不一定增大的是（）A．可逆反应的化学平衡常数KB．0.1mol/LCH3COONa溶液的PHC．水的离子积常数KwD．弱电解质的电离程度3．T2℃时，将1mol X和2mol Y投入2L的密闭容器中，发生反应：X（g）+2Y⇌3Z（g）△H，测得物质X、Y的物质的量随时间变化如表所示，平衡时物质X的体积分数为φ，该反应的平衡常数（K）随温度的变化如图所示，则下列判断正确的是（）A．前5min用Z表示的平均反应速率为1.2mol/（L•min）B．T2℃时，对于反应X（g）+Y（g）⇌Z（g）△H′，则2△H′＝△HC．T2℃时，若以lmol X、2mol Y和1mol Z充入上述容器中，达到平衡时X的体积分数比φ大D．该反应的正反应是吸热反应，且T1＜T24．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：下列有关叙述不正确的是（）A．该反应的化学方程式是：CO （g）+H2O （g）⇌CO2（g）+H2（g）B．上述反应的正反应是放热反应C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830℃，此时测得CO2为0.4 mol时，该反应为平衡状态D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：＝，判断此时的温度是1000℃5．已知气相直接水合法制取乙醇的反应为H2O（g）+C2H4（g）⇌CH3CH2OH（g）。

在容积为3L的密闭容器中，当n（H2O）：n（C2H4）＝1：1时，乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示：下列说法正确的是（）A．a、b两点平衡常数：b＞aB．压强大小顺序：P1＞P2＞P3C．当混合气的密度不变时反应达到了平衡D．其他条件不变，增大起始投料，可提高乙烯转化率6．电石（主要成分为CaC2）是重要的基本化工原料。

考点六十四化学平衡常数聚焦与凝萃1．理解化学平衡常数的定义并能进行简单计算；2．利用化学平衡常数判断反应方向。

解读与打通常规考点化学平衡常数1．概念：在一定温度下，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比值，用符号K表示。

2．表达式：对于一般的可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，在一定温度下达到平衡时：K＝c p C·c q Dc m A·c n B3．意义：（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。

注意：（1）化学平衡常数K只针对达到平衡状态的可逆反应适用，非平衡状态不适用。

（2）表达式中各物质的浓度是平衡时的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。

（3）对于一个具体的可逆反应，平衡常数K只与温度（T）有关，与反应物或生成物的浓度无关。

（4）化学平衡常数K的表达式与可逆反应的方程式书写形式有关。

如正逆反应的化学平衡常数不一样，互为倒数关系。

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。

（5）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度看视为常数，是固定不变的，不能代入平衡常数表达式中。

（6）稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡常数表达式中。

（7）一般情况下，对于正反应是吸热反应的可逆反应，升高温度，K 值增大；而对于正反应为放热反应的可逆反应，升高温度，K 值减少。

4．化学平衡常数K 的应用（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志：K 值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。

反之，则相反。

一般地，K ＞105时，该反应就进行得基本完全了。

可以说，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。

化学反应速率与化学平衡一、化学反应速率及其影响因素【知识整合】1.化学反应速率(1)概念:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

(2)表达式:v=错误!未找到引用源。

常用单位:mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1。

(3)速率大小判断方法:对同一个反应,用不同物质表示时,数值可能不同,比较的方法是将其换算为同一种物质再进行比较,同时,还要注意其单位是否统一,若单位不统一,要先将单位统一,否则可能会得出错误结论。

①对反应物来说,Δc=c(始)-c(终);对生成物来说,Δc=c(终)-c(始)。

②表示化学反应速率时,要注明具体物质。

同一反应中,用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。

各物质的化学反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数(系数)之比。

例如反应:mA(g)+nB(g)pC(g),其速率比为v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p。

③固体和纯液体的浓度视为常数,因此表示化学反应速率时一般不用固体或纯液体来表示。

2.外界条件对反应速率的影响(其他条件不变,改变一个条件)浓度增大反应物的浓度,反应速率增大,反之减小。

压强对于有气体参加的反应,增大压强(反应混合物的浓度增大),反应速率加快,反之减慢。

温度升高温度,反应速率加快,反之减慢。

催化剂使用催化剂,能改变化学反应速率,且正逆反应速率的改变程度相同。

其他因素反应物间的接触面积、光照、放射线辐射、超声波等。

(1)当升高温度或增大压强时,正、逆反应速率都增大,但增大程度不同,取决于反应的热效应和方程式的化学计量数。

(2)当降低温度或减小压强时,正、逆反应速率都降低,但降低程度不同。

(3)温度对吸热方向反应速率影响程度大;压强对体积减小方向反应速率影响程度大。

3.利用有效碰撞理论理解外界条件对化学反应速率的影响【规律方法】关于化学反应速率的两个问题(1)灵活应用“反应速率之比=化学计量数(系数)之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比”这一公式求算化学反应速率,确定物质的化学计量数(系数)、书写化学方程式。

化学反应的平衡常数与平衡常数表化学反应平衡常数是描述化学反应在平衡状态下反应物和生成物浓度之间的关系的一个重要指标。

平衡常数（K）可用来衡量反应物与生成物浓度的平衡分布情况。

平衡常数表则是列出了许多化学反应的平衡常数数值，有助于我们研究和理解反应体系的特性和行为。

一、平衡常数的定义及意义平衡常数是在平衡状态下，反应物浓度与生成物浓度之间的比值的稳定值。

对于一般的化学反应aA + bB → cC + dD，其平衡常数可以表示为：K = [C]^c × [D]^d / [A]^a × [B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别代表了反应物A、B以及生成物C、D的浓度。

平衡常数规定了在一定温度下，化学反应达到平衡状态时反应物与生成物的浓度分布情况。

大于1的平衡常数表示生成物浓度相对较高，而小于1则表示生成物浓度较低。

平衡常数的大小还反映了反应的偏向性，其绝对值越大，反应偏向生成物的趋势就越明显。

二、平衡常数的计算1. 给定反应物和生成物的浓度当已知某一反应体系中初始反应物浓度，要计算平衡常数时，需要确保反应已经达到平衡状态。

此时将平衡时反应物和生成物的浓度代入平衡常数公式中即可。

2. 给定反应物浓度和平衡浓度变化在某些情况下，我们可能只知道反应物的浓度和反应体系平衡状态下某一物质的浓度变化情况。

此时，需要根据已知数据来计算其他物质的浓度，然后代入平衡常数公式。

三、平衡常数表平衡常数表是列出了许多化学反应的平衡常数数值。

这些数值来自于大量的实验测定和研究，对于学习和研究化学反应平衡具有重要意义。

以下是一些常见反应的平衡常数 K 的数值范围示例：1. 酸碱反应：- NH4+ + H2O ↔ NH3 + H3O+，K > 1- H2O + H2O ↔ H3O+ + OH-，K = 1 × 10^-142. 气相反应：- 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g)，K > 1- N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)，K > 13. 溶解度反应：- AgCl(s) ↔ Ag+(aq) + Cl-(aq)，K< 1- CaCO3(s) ↔ Ca2+(aq) + CO3^2-(aq)，K > 1通过平衡常数表，我们可以进一步研究和理解反应系统的平衡特性，预测和计算反应物与生成物的浓度分布，从而为工业化学、环境科学、生命科学等领域的研究和应用提供重要依据。

2020-2021学年高三化学一轮复习提升练习 第24讲 化学平衡常数及转化率的计算1．(2020·山西省晋城市实验中学模拟)只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K 与化学平衡移动的关系叙述不正确的是( )A ．K 不变，平衡可能移动B ．平衡向右移动时，K 不一定变化C ．K 有变化，平衡一定移动D ．相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K 也增大2倍 【答案】D【解析】因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K 不变，A 、B 项正确；K 只与温度有关，K 发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C 项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，化学平衡常数应变为K 2，D 项错误。

2．(2020·吉林省四平市模拟)下列有关说法正确的是( ) A ．SO 2(g)＋H 2O(g)===H 2SO 3(l)，该过程熵值增大B ．SO 2(g)===S(g)＋O 2(g) ΔH >0，ΔS >0，该反应不能自发进行C ．SO 2(g)＋2H 2S(g)===3S(s)＋2H 2O(l) ΔH <0，低温下能自发进行D ．某温度下SO 2(g)＋12O 2(g)SO 3(g) K ＝c (SO 2)·c 12(O 2)c (SO 3)【答案】C【解析】A 中气体生成液体是熵减的反应，不正确；B 中ΔH >0，ΔS >0，反应在高温下自发进行，不正确；C 中是一个ΔH <0，ΔS <0的反应，由ΔH －T ΔS <0可知，低温下能自发进行，正确；D 中K ＝c (SO 3)c (SO 2)·c 12(O 2)，不正确。

3．(2020·黑龙江省牡丹江市模拟)已知在25 ℃时，下列反应的平衡常数如下： ①N 2(g)＋O 2(g) 2NO(g) K 1＝1×10－30②2H 2(g)＋O 2(g) 2H 2O(g) K 2＝2×1081③2CO 2(g)2CO(g)＋O 2(g) K 3＝4×10－92下列说法正确的是( )A ．NO 分解反应：NO(g)12N 2(g)＋12O 2(g)的平衡常数为1×10－30 B ．根据K 2的值可以判断常温下H 2和O 2很容易反应生成H 2OC ．常温下，NO 、H 2O 、CO 2三种物质分解放出O 2的倾向顺序为NO>H 2O>CO 2D ．温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大 【答案】C【解析】A 项，NO(g)12N 2(g)＋12O 2(g)的平衡常数为⎝⎛⎭⎫1K 112＝1×1015，错误；B 项，根据K 2的值可知H 2和O 2之间反应的趋势很大，但需要点燃才能进行，错误；C 项，常温下，NO 、H 2O 、CO 2三种物质分解放出O 2的平衡常数依次为1×1030、5×10－82、4×10－92，平衡常数越大，则反应进行的程度越大，正确；D 项，反应②为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，错误。