2020-2021学年高三化学一轮复习知识点第24讲 化学平衡常数及转化率的计算

第25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。

考点一 化学平衡常数的概念及应用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 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。

(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()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√书写下列反应的平衡常数表达式。

化学平衡常数及平衡转化率的计算热点思维】1、如何运用“三段式”模式进行化学平衡计算?根据反应进行（或平衡移动）的方向，设某反应物消耗的量，然后列式求解例：m A+n B〜-p C+q D起始量：ab00变化量：mxnx pxqx平衡量：a-mx b-nx pxqx注意：①变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。

②这里a、b可指：物质的量、浓度、体积等。

③弄清起始量、平衡量、平衡转化率三者之间的互换关系。

④在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。

2、化学平衡常数的意义是什么?使用化学平衡常数应注意哪些问题?（1）化学平衡常数的意义：①化学平衡常数可表示反应进行的程度。

K越大，反应进行的程度越大，K>105时，可以认为该反应已经进行完全。

虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。

②K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度无关。

(2)在使用化学平衡常数时应注意：①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。

②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。

因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。

【热点考题】【典例】【2014年高考四川卷第7题】在10L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：下列说法正确的是A.实验①中，若5min时测得n(M)=0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率u(N)1.0x10」2mol/(L・min)B.实验②中，该反应的平衡常数K=2.0C.实验③中，达到平衡是，X的转化率为60%D.实验④中，达到平衡时，b>0.060【答案】C【解析】取冥验①中，若血in时测得n(M)=0.050mol；浓度是0.0050mol/L^贝H根据反应的化学方程式可知，同时主成的N的物质的量也是O.OOBOmol/L，因此0至血山时间内，用M 表示的平均反应辭U(N)=0.0050mol/L-r-5min=l.OX10_3mol/(L■min)；A不正确；E、实验②中，平衡时M的浓度是0.OOSOmol/L；则同时生成的N的浓度是0.OOSOmol/L,'消耗X与Y的浓度均是0.0080moL/L,因此平衡时蓝和Y的浓度分别为0.01mol/L-0.0080jnoL/L=0.002jnoL/L,0.04mol/L-0.0080mol/L=0.032mol/L,因此反应的平衡常数^To02X0.032°=b B 不正确'亡、根据反应的化学方程式可灿如果X的转化率为旳虬则X(g)+Y(g)亍二M(g)+N(g)转化浓度(mol/L)0.0120.0120.0120.012为砂緞C 正确；70013时X(g)++N(g)起始液度(mol/L)0.040 0.010 0 转化液度(mol/ll)0.009 0.009 0.009 平衡浓度(mol/L)0.031 0.0010.0090 0.009 0.0090.009x0.0090.031x0.001 =2.9>1,这说明升高温度平衡常数减小,温度不变，平衡常数不变，则在;:鶯;囂=1,即反应达到平衡状态，因此最终平衡时蓝的转化率即平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。

高三一轮复习化学平衡常数、转化率、平衡图像复习讲义化学平稳常数、转化率及反应方向的判定教学目的能够写出化学平稳常数的表达式；能够运算出物质的平稳转化率；重、难点判定反应是否达到平稳状态；反应物平稳转化率的变化判定；焓变、熵变及化学反应方向的关系本节知识点讲解1．化学平稳常数（1）定义在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平稳时，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，那个常数确实是该反应的化学平稳常数（简称平稳常数），用K表示。

（2）表达式关于一样的可逆反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。

（3）应用①判定反应进行的限度K值大，说明反应进行的程度大，反应物的转化率高。

K值小，说明反应进行的程度小，反应物的转化率低。

K <10−510−5~105>105反应程度专门难进行反应可逆反应可接近完全②判定反应是否达到平稳状态化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)在任意状态时，浓度商均为Q c=(C)(D) (A)(B)c da bc cc c⋅⋅。

Q c>K时，反应向逆反应方向进行；Q c=K时，反应处于平稳状态；Q c<K时，反应向正反应方向进行。

③利用平稳常数判定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。

2．转化率关于一样的化学反应：a A＋b B c C＋d D，达到平稳时反应物A的转化率为α(A)＝A AA的初始浓度－的平衡浓度的初始浓度×100％＝0(A)(A)(A)c cc-×100％［c0(A)为起始时A的浓度，c(A)为平稳时A的浓度］反应物平稳转化率的变化判定反应类型条件的改变反应物转化率的变化有多种反应物的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小，反应物B的转化率增大同等倍数地增大（或减小）反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m+n>p+q反应物A和B的转化率均增大m+n<p+q反应物A和B的转化率均减小m+n=p+q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应m A(g)n B(g)+p C(g) 增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m>n+p反应物A的转化率增大m<n+p反应物A的转化率减小考向一化学平稳常数及阻碍因素典例1 在一定条件下，已达平稳的可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g)，下列说法中正确的是A．平稳时，此反应的平稳常数K与各物质的浓度有如下关系：K=() ()()22CA Bcc c⋅B．改变条件后，该反应的平稳常数K一定不变C．假如改变压强并加入催化剂，平稳常数会随之变化D．若平稳时增加A和B的浓度，则平稳常数会减小巩固练习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 ΔH1<0(Ⅰ)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<0(Ⅱ)（1）4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平稳常数K=(用K1、K2表示)。

2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《化学平衡》【知识梳理】一、化学平衡状态1．化学平衡状态：化学平衡状态：在一定条件下，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分浓度、含量保持保持一定而不变的状态，叫做化学平衡状态。

2．化学平衡的特点：（1）动：化学平衡是一种动态平衡，即υ正＝υ逆≠0）。

υ正＝υ逆≠0是可逆反应达到平衡状态的本质。

（2）定：条件不变时，反应物与生成物浓度、百分组成保持不变（或反应物与生成物的含量保持一定）。

这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要特征。

（3）变：任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的。

影响平衡的外界条件改变，平衡状态即被破坏，发生平衡移动。

温馨提示：①可逆反应不能进行到底，即反应过程中反应物、生成物，不能全部转化为生成物(反应物)。

②化学平衡的建立与反应的途径无关：对于可逆反应，不管从正反应开始(只投入反应物)，还是从逆反应开始(只投入生成物)，或从正逆反应开始(同时投入反应物和生成物)，在一定条件下都能达到v(正)＝v(逆)状态。

3.化学平衡的标志(1)一个可逆反应达到平衡状态的最根本标志是υ(正)＝υ(逆)。

运用速率标志要注意:正逆反应速率相等是指用同一种物质表示的反应速率.若一个可逆反应的正逆反应速率是分别用两种不同物质表示时,则当这两者的速率之比应等于这两种物质的化学计量数之比时才标志着化学平衡了。

(2)υ(正)＝υ(逆)其必然结果是反应混合物各组分的含量保持不变，所以，各组分的浓度或含量不再随时间而改变也一定标志着化学平衡了。

（3）如果一个可逆反应达到平衡状态，则整个反应体系的物理参数，如总压强、总体积、总物质的量以及气体的平均分子量和密度等肯定都要保持定值，不会再随时间而改变。

但反过来，在一定条件下，这些物理参数若保持不变的可逆反应，不一定就达到了化学平衡，要作具体分析。

如：aA(g)+bB(g)Cc(g)+dD(g) ，若a+b＝c+d , 由于反应前后气体分子数始终不发生改变,使反应体系的总压、平均分子量等参量在任何时刻都保持不变,这种情况下这些物理参量不能作为化学平衡态的标志。

考点12 化学平衡常数及转化率思维导图考点一 化学平衡常数【例1】（2020·天津北大宝坻附属实验学校高二月考）已知相同温度下：H 2 (g)+I 2 (g) 2HI (g)的平衡常数为K 1；1/ 2 H 2 (g) + 1/ 2 I 2 (g)HI (g) 的平衡常数为K 2； 则 K 1；K 2 的关系为 ； ；A ．K 1=2K 2B ．K 1=K 2 2C ．K 1=K 2D ．K 1= 1/ 2 K 2【答案】B【解析】化学平衡常数通常表示为各生成物平衡浓度的幂之积除以各反应物平衡浓度的幂之积，所以H 2 (g)+I 2 (g)2HI (g)的平衡常数K 1= 222HI c c c I H （）（）（）；1/ 2 H 2 (g) + 1/ 2 I 2 (g)HI (g) 的平衡常数为K 2=1122HI I2?H2c c c （）（）（），所以K 1=K 22，故答案选B；考点：化学平衡常数的计算常见考法【举一反三】1．（2020·盂县第三中学校高三月考）关于平衡常数K，下列说法中正确的是A．加入催化剂或增大反应物浓度，K值将增大B．K越大，反应速率越大C．对任一给定的可逆反应，温度升高，K值增大D．对可逆反应，K值越大，反应物的转化率越高【答案】D【解析】A．K只与温度有关，加入催化剂或增大反应物浓度，温度未变，则K值不变，A说法错误；B．K越大，反应进行的程度越大，与反应速率无关，B说法错误；C．对任一给定的可逆反应，正反应吸热，温度升高，K值增大；正反应放热，温度升高，K值减小，C说法错误；D．对可逆反应，K值越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，D说法正确；答案为D。

2．（2020·全国高二课时练习）某温度下，反应SO2(g)+12O2(g)SO3 (g) 的平衡常数K1=50，在同一温度下，反应2SO3(g)2SO2(g) +O2(g)的平衡常数K2的值为（）A．2500B．4×10-4C．100D．2×10-2【答案】B【解析】某温度下；SO2(g)+12O2(g)SO3 (g) 的平衡常数K1=50，所以相同温度下2SO2(g)+O2(g)；2SO3 (g) 的平衡常数K=(K1)2=502=2500，在同一温度下；反应2SO3(g)；2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2=1÷K=1÷2500=4×10−4，故选B。

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。