高考化学热点《化学平衡常数及平衡转化率的计算》Word版含解析

化学平衡常数及转化率的计算一、化学平衡常数的计算1.平衡常数的定义对于反应总体方程式：aA+bB⇌cC+dD平衡常数（K）的定义为：K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。

需要注意的是，平衡常数只与温度有关，与浓度无关。

它表征了反应体系在平衡状态下反应物和生成物的浓度之间的比例关系。

2.平衡常数的计算方法对于已知的反应总体方程式和已知浓度，可以通过以下方法计算平衡常数：方法一：代入已知浓度直接计算根据反应总体方程式，将已知浓度代入化学平衡常数的定义式中，就可以得到平衡常数的数值。

例如，对于反应总体方程式：2NO2(g)⇌N2O4(g)当反应物NO2和生成物N2O4的浓度已知时，可以将它们的浓度代入平衡常数的定义式中计算平衡常数的数值。

方法二：根据摩尔浓度计算如果已知反应物和生成物的摩尔浓度，可以将摩尔浓度代入平衡常数的定义式中计算平衡常数的数值。

例如，对于反应总体方程式：2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)当反应物H2和O2的摩尔浓度已知时，可以将它们的摩尔浓度代入平衡常数的定义式中计算平衡常数的数值。

需要注意的是，在计算平衡常数时需要保证浓度或摩尔浓度的单位一致，以确保计算的准确性。

转化率是指反应物转化成产物的比例或程度，通常用百分比表示。

转化率的计算方法取决于反应物和产物的类型以及实验条件。

下面以摩尔转化率和体积转化率为例介绍其计算方法。

1.摩尔转化率摩尔转化率（X_mol）表示反应物转化成产物的摩尔数与反应物的初始摩尔数之比。

X_mol = (n_0 - n_t) / n_0 * 100%其中，n_0表示反应物的初始摩尔数，n_t表示反应结束时反应物的剩余摩尔数。

例如，对于反应总体方程式：A⇌B+C当反应物A的初始摩尔数已知，并在反应结束时测得反应物A的剩余摩尔数，可以计算摩尔转化率。

2.体积转化率体积转化率（X_vol）表示反应物转化成产物的体积与反应物的初始体积之比。

专练37 化学平衡常数及转化率计算一、单项选择题1．[2022·广东卷]恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)⇌BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。

下列说法正确的是( )A．该反应的ΔH<0B．a为n(H2O)随温度的变化曲线C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大2．[2020·浙江7月]5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液与1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液发生反应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)⇌2Fe2＋(aq)＋I2(aq)，达到平衡。

下列说法不正确的是( ) 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，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度C．加入FeSO4固体，平衡逆向移动D．该反应的平衡常数K＝c2（Fe2＋）c2（Fe3＋）·c2（I－）3．[2022·专题模块测试]K、K a、K w分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数，下列判断正确的是( )A．在500 ℃、20 MPa条件下，在5 L密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后K 增大B．室温下K(HCN)<K(CH3COOH)，说明CH3COOH的电离程度一定比HCN的大C．25 ℃时，pH均为4的盐酸和NH4I溶液中K w不相等D．2SO2＋O2催化剂△ 2SO3达平衡后，改变某一条件时K不变，SO2的转化率可能增大、减小或不变4．[2022·湖南师大附中高三月考]N2O5是一种新型硝化剂，一定温度下发生反应2N2O5(g)⇌4NO2(g)＋O2(g) ΔH>0，T1温度下的部分实验数据如下表所示。

下列说法正确的是( )A．该反应在任何温度下均能自发进行B．T1温度下的平衡常数为K1＝125，1 000 s时N2O5(g)转化率为50%C．其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)浓度为2.98 mol·L－1，则T1<T2D．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1<K25.[2022·福建福州质检]在1 L的密闭容器中充入2 mol N2和7 mol H2，发生反应N2＋3H2⇌2NH3，保持其他条件不变，相同时间内测得NH3的浓度与温度的关系如图所示。

【热门思想】1、化学均衡计算2、化学均衡常数【热门释疑】1、怎样运用“三段式”模式进行化学均衡计算?依据反响进行 ( 或均衡挪动 ) 的方向，设某反响物耗费的量，而后列式求解。

例：m A+n B p C+q D开端量：a b00变化量：mx nx px qx平权衡：a-mx b-nx px qx注意：①变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比率。

②这里 a、b 可指：物质的量、浓度、体积等。

③弄清开端量、平权衡、均衡转变率三者之间的交换关系。

④在使用均衡常数时，要注意反响物或生成物的状态。

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

K 越大，反响进行的程度越大， K>105时，能够以为该反响已经进行完整。

固然转变率也能表示反响进行的程度，但转变率不单与温度相关，并且与开端条件相关。

②K的大小只与温度相关，与反响物或生成物的开端浓度没关。

（2）在使用化学均衡常数时应注意：①不要把反响系统中纯固体、纯液体以及稀溶液中水的浓度写进均衡常数表达式中，但非水溶液中，如有水参加或生成，则此时水的浓度不行视为常数，应写进均衡常数表达式中。

②同一化学反响，化学反响方程式写法不一样，其均衡常数表达式及数值亦不一样。

所以书写均衡常数表达式及数值时，要与化学反响方程式相对应，不然就没存心义。

【热门考题】【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) ，发生反响X(g) ＋ Y(g) M(g) ＋ N(g) ，所得实验数据以下表：开端时物质的量 /mol 均衡时物质的量 /mol实验温度/ ℃编号n(X) n(Y) n(M)①700②800③800 a④900 b以下说法正确的选项是A．实验①中，若 5min 时测得 n(M) ＝，则 0 至 5min 时间内，用 N 表示的均匀反响速率υ(N) ＝× 10 －2mol/(L ·min)B．实验②中，该反响的均衡常数K＝C．实验③中，达到均衡是，X 的转变率为60%D．实验④中，达到均衡时，b＞【答案】 C开端浓度（ mol/L ）0 0转变浓度（ mol/L ）则该温度下均衡常数K＝错误!＝＞1，这说明高升温度均衡常数减小，即均衡向逆反响方向挪动，所以正方应是放热反响。

第24讲 化学平衡常数及转化率的计算【考情分析】1.了解化学反应的方向与焓变和熵变的关系；能够利用焓变和熵变判断化学反应的方向。

2.了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行相关计算。

【核心素养分析】变化观念与平衡思想：能从化学平衡常数的角度分析化学反应，运用化学平衡常数解决问题。

能多角度、动态地分析化学反应的转化率，运用化学反应原理解决实际问题。

证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。

能运用模型解释化学平衡的移动，揭示现象的本质和规律。

科学探究与创新意识：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能运用化学反应原理对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。

【重点知识梳理】 知识点一 化学平衡常数 一、化学平衡常数的概念及应用 1．化学平衡常数在一定温度下，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)(计算K 利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。

固体和纯液体物质的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。

(2)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，化学反应方向改变或化学计量数改变，化学平衡常数均发生改变。

举例如下：化学方程式平衡常数关系式N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g)K 1＝c 2(NH 3)c (N 2)·c 3(H 2)K 2＝K 1 K 3＝1K 112N 2(g)＋32H 2(g) NH 3(g)K 2＝c (NH 3)c 12(N 2)·c 32(H 2)2NH 3(g)N 2(g)＋3H 2(g)K 3＝c (N 2)·c 3(H 2)c 2(NH 3)3．注意事项(1)K 值越大，反应物的转化率越高，正反应进行的程度越大。

有关化学平衡常数的计算1. T℃，分别向10ml浓度均为1mol/L的两种弱酸HA、HB中不断加水稀释，并用pH传感器测定溶液pH。

所得溶液pH的两倍(2pH) 与溶液浓度的对数(1gc) 的关系如图所示。

下列叙述正确的是己知：（1）HA的电离平衡常数K a=[c(H+)·c(A-)]/[c(HA)-c(A-)]≈c2(H+)/c(HA)；（2）pK a=-lgK aA. 弱酸的K a随溶液浓度的降低而增大B. a 点对应的溶液中c(HA)=0.1mol/L，pH=4C. 酸性：HA<HBD. 弱酸HB的pK a=5【答案】B【解析】K a为温度的函数，温度不变，K a就不变，A错误；a 点对应的溶液中1gc=-1，则 c(HA)=0.1mol/L，对应的pH=4，B正确；通过图像看出，如果两种酸的浓度相等时，HA溶液的pH小于HB溶液的pH，所以酸性HA>HB，C错误；根据图像看出，当1gc=0时，c(HB)=1mol/L, c(H+)=1×10-5mol/L，HB的电离平衡常数K a=c2(H+)/c(HB)=（1×10-5）2/1=1×10-10, pK a=-lgK a=-lg×10-10=10，D错误。

2.乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C 2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。

乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下（起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1 mol，容器体积为1 L）。

下列分析不正确．．．的是A. 乙烯气相直接水合反应的∆H＜0B. 图中压强的大小关系为：p1＞p2＞p3C. 图中a点对应的平衡常数K ＝5 16D. 达到平衡状态a 、b 所需要的时间：a ＞b 【答案】B【分析】依据图像分析，在同一个压强下，随着温度的升高，乙烯平衡转化率降低，不利于平衡向正反应方向进行，可知该反应正方向为放热反应；根据C 2H 4(g)+H 2O(g)C 2H 5OH(g)可知，该反应是气体分子数减小的体系，再结合平衡常数表达式及压强与温度对速率与平衡的影响作答。

1．（1982年高考全国卷第8题）(12分)将9.2克N 2O 4晶体放入容积为2升的密闭容器中，升温到25℃时N 2O 4全部气化，由于N 2O 4发生如下分解反应：N 2O 42NO 2 △H=+56.848kJ/mol ，平衡后，在25℃时测得混和气体(N 2O 4和NO 2)的压强P 为同温下N 2O 4(g)尚未分解时压强的1.2倍，试回答下列问题： （1）．平衡时容器内混和气体的压强P 是多少大气压? （2）．平衡时容器内NO 2同N 2O 4的物质的量之比是多少? （3）．平衡时该反应的平衡常数K 是多少?（4）．如改变影响平衡的一个条件(如压力、温度或浓度)时,试将NO 2同N 2O 4的物质的量之比平衡常数K 的变化情况,选用增大、减小或不变等词句填下表：1．[答案] （1）1.47大气压；（2）21；（3）0.01； （4）[解析]（1）。

先求混和气体的总物质的量n ：设n 1、P 1分别是纯N 2O 4(g)的物质的量和压强，n 、P 分别是混和气体的总物质的量和压强；则PP 1=112.1P P ⨯=nn 1=n922.9 ；n=0.12 mol （2分）；再利用PV=nRT 求混和气体的压强P=VnRT =2298082.012.0⨯⨯=1.47大气压（1分）。

（2）设0.1摩尔N 2O 4中有x 摩尔分解,则有如下的对应关系是：N 2O 42NO 2 △H=+56.848kJ/mol起始物质的量：0.1mol 0 变化物质的量： xmol 2xmol 平衡物质的量：0.1-x 2x平衡后，在25℃时测得混和气体(N 2O 4和NO 2)的压强P 为同温下N 2O 4(气)尚未分解时压强的1.2倍，混和气体的总物质的量：0.12mol ；则：0.1-x+2x=0.12；∴ x=0.02mol (2分)；平衡时容器内NO 2同N 2O 4的物质的量之比：摩尔数摩尔数422O N NO =02.01.0202.0-⨯=21（1分）（3）k=][][4222O N NO =]21.0[]22[2LX L x -]04.0[]02.0[2=0.01（3分）(平衡常数表示式、平衡时物质的浓度和计算结果各给1分)（4）(每一空格给0.5分,共3分)；k 是温度的函数，改变压强和改变浓度都不会改变平衡常数；N 2O 42NO 2△H=+56.848kJ/mol ，正反应是吸热反应，升高温度有利于平衡向正向移动，k 值增大；增大压强，平衡逆向移动，NO 2物质的量减小，N 2O 4物质的量增大，物质的量之比422O N NO 减小；升高温度，平衡正向移动，N 2O 4物质的量减小，NO 2物质的量增大，物质的量之比422O N NO 增大；增加N 2O 4的浓度平衡正向移动，平衡移动N 2O 4物质的量减小，N 2O 4物质的量净增加值大，平衡移动NO 2物质的量增大，物质的量之比422O N NO 减小。

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)。

专题6 模块4 热点题型三 化学平衡常数及平衡转化率的计算（一）【知识梳理】 1．化学平衡常数的全面突破（1）数学表达式：在一定条件下，可逆反应：a A+b B=c C+d D 达到化学平衡时，注意 ①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。

如： CaCO 3(s)CaO(s)＋CO 2(g)K ＝c (CO 2)Cr 2O2－7(aq)＋H 2O(l)2CrO2－4(aq)＋2H ＋(aq)但在非水溶液中，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。

如： C 2H 5OH ＋CH 3COOHCH 3COOC 2H 5＋H 2OC(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)K=c(H 2).c(CO)/c(H 2O)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。

如： N 2O 4(g)2NO 2(g)K ＝c 2(NO 2)/ c(N 2O 4)12N 2O 4(g) NO 2(g)K ′＝c(NO 2)/ c 12 (N 2O 4)＝K2NO 2(g)N 2O 4(g)K ″＝c(N 2O 4)/ c 2(NO 2)＝1K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，否则意义就不明确。

（2）平衡常数的意义①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。

转化率也能表示反应进行的程度，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，与反应物或生成物起始浓度的大小无关。

（3）浓度商：可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时，生成物浓度的化学计量数次幂之积与反应物浓度的化学计量数次幂之积的比值称为浓度商(Q )。

当Q ＝K 时，该反应达到平衡状态；Q <K 时，该反应向正反应方向进行；Q>K时，该反应向逆反应方向进行。

化学平衡与化学平衡常数、转化率及相关计算1某温度下，在容积为2L的密闭容器中，X(g)、Y(g)、Z(g)三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，已知4min时改变了一个条件。

下列说法错误的是()A.反应进行到a点时，Z的转化率为14%B.该反应的化学方程式为2Z(g)+Y(g) 3X(g)C.该温度下，反应的平衡常数为2564D.4min时改变的条件是压缩体积答案：D解析：本题主要考查化学反应速率与平衡，侧重考查学生对基础知识的应用能力。

由图像中各物质的变化趋势，X为生成物，Y、Z为反应物，根据方程式的计量数之比等于各物质的物质的量变化之比，3min时反应达到平衡，△Y=0.2mol，△Z=0.4mol，△X=0.6mol，则该反应方程式为2Z (g)+Y(g) 3X(g)。

A．列三段式：2Z(g)+Y(g) 3X(g)起始(mol) 2.0 1.20.4转化(mol)0.280.140.42a点(mol) 1.72 1.060.82，则Z的转化率=0.282.0×100%=14%，A正确；B．由图像中各物质的变化趋势，X为生成物，Y、Z为反应物，根据方程式的计量数之比等于各物质的物质的量变化之比，3min时反应达到平衡，△Y=0.2mol，△Z=0.4mol，△X=0.6mol，则该反应方程式为2Z(g)+Y(g) 3X(g)，B正确；C．列三段式：2Z(g)+Y(g) 3X(g)起始(mol) 2.0 1.20.4转化(mol)0.40.20.6a点(mol) 1.6 1.0 1.0，则反应的平衡常数K=1mol2L 1.6mol2L1mol2L()3()2×()=2564，C正确；D．压缩体积，Z(g)的物质的量不会瞬间增大且平衡不会移动，D项错误。

2研究催化剂对2NH3 [解析失败]N2+3H2反应速率的影响。

恒温、恒容时，c(NH3)随时间的变化如下。

下列说法不正确的是()A.使用催化剂Ⅰ，0~20min 的平均反应速率v (N 2)=1.00×10-5mol ·L -1·min -1B.使用催化剂Ⅱ，达平衡后容器内的压强是初始时的116倍C.相同条件下，使用催化剂Ⅱ可使该反应的活化能降低更多，反应更快D.相同条件下，使用催化剂Ⅱ可使该反应的化学平衡常数更大答案：D解析：A ．使用催化剂Ⅰ，0~20min 的平均反应速率v (N 2)=2.40mol ·L -1-2.00mol ·L -12×20min=1.00×10-5mol ·L -1·min -1，A 正确；B ．根据压强之比等于物质的量之比，列三段式：2NH 3 [解析失败]N 2+3H 2初始(mol ·L -1) 2.4000转化(mol ·L -1)2.001.003.00平衡(mol ·L -1)0.40 1.00 3.00则P (平衡)P (初始)=n 总(平衡)n 总(初始)=0.4V +1.00V +3.00V 2.4V =116，B 正确；C ．相同条件下，使用催化剂Ⅱ时60min 达到平衡，说明使用催化剂Ⅱ时的反应速率>使用催化剂Ⅰ时的反应速率，C 正确；D ．使用催化剂，不影响平衡，所以相同条件下，使用催化剂Ⅱ和使用催化剂Ⅰ该反应的化学平衡常数一样，D 错误；3NO x 的排放来自汽车尾气，研究利用反应C (s )+2NO (g ) N 2(g )+CO 2(g )△H =-34.0kJ ∙mol -1，用活性炭可对其进行吸附。

【热点思维】1、化学平衡计算2、化学平衡常数【热点释疑】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：a b0 0变化量：mx nx px qx平衡量：a-mx b-nx px qx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υ(N)＝1.0×10－2mol/(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起始浓度（mol/L ） 0.020 0.030 0 0 转化浓度（mol/L ） 0.012 0.012 0.012 0.012则该温度下平衡常数K ＝0.009×0.0090.031×0.001＝2.9＞1，这说明升高温度平衡常数减小，即平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。

1．化学平衡常数（1）定义在一定温度下，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，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用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)，K=。

（3）应用①判断反应进行的限度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。

②判断反应是否达到平衡状态化学反应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=。

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

③利用平衡常数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。

2．转化率对于一般的化学反应：a A＋b B c C＋d D，达到平衡时反应物A的转化率为α(A)＝×100％＝×100％［c0(A)为起始时A的浓度，c(A)为平衡时A的浓度］反应物平衡转化率的变化判断判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。

常见有以下几种情形：考向一化学平衡常数及影响因素典例1在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：下列说法错误的是A．反应达平衡时，X的转化率为50%B．反应可表示为X＋3Y2Z，其平衡常数为1 600C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D．改变温度可以改变此反应的平衡常数【答案】C1．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)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。

40化学平衡常数和转化率的计算【基础拿分练】1．下列关于平衡常数的说法正确的是()A.在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度B．在任何条件下，化学平衡常数都是一个恒定值C．平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等无关D．从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度【答案】D【解析】在平衡常数表达式中，反应物及生成物浓度均为达到化学平衡时的浓度；在温度一定时，对一个确定化学计量数的可逆反应，化学平衡常数是一个恒定值，其大小只与温度有关，与其他外界条件无关，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度。

2．对于3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为()【答案】D【解析】平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，但固体浓度视为1，不写入平衡常数计算式中。

3．在可逆反应中，平衡常数与反应进行的限度关系正确的是()A．K越大，反应程度越大B．K越大，反应程度越小C．K的大小与反应程度无关D．升高温度，K增大【答案】A【解析】对于给定的可逆反应体系，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，A项正确；化学平衡常数与温度升降的关系视具体反应而定，对于放热反应，温度越高，K越小；对于吸热反应，温度越高，K 越大。

4．反应H 2(g)＋I 2(g) 2HI(g)的平衡常数为K 1；反应HI(g)12H 2(g)＋12I 2(g)的平衡常数为K 2，则K 1、K 2的关系式为(平衡常数为同温度下的测定值)( )A.K 1＝2K 2 B ．K 1＝K 22 C ．K 1＝1K 22 D ．K 1＝12K 2【答案】C【解析】K 1＝c 2(HI)/[c (H 2)·c (I 2)]，K 2＝[c (H 2)·c (I 2)]12/c (HI)，K 1＝1K 22。

5．在某温度下，可逆反应m A ＋n Bp C ＋q D 的平衡常数为K ，下列说法正确的是( )A ．K 越大，达到平衡时，反应进行的程度越大B ．K 越小，达到平衡时，反应物的转化率越大C ．K 随反应物浓度的改变而改变D ．K 随温度和压强的改变而改变 【答案】A【解析】K 是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，显然，K 越大，反应进行的程度越大，但反应物的转化率不一定越大，A 项正确、B 项错误；K 只受温度的影响，故C 、D 项错误。

高三化学平衡常数及转化率化学平衡常数表达式：对反应：m A(g)＋n B(g)p C (g)＋q D(g) K＝c p (C)平衡·c q (D)平衡c m (A)平衡·c n (B)平衡（1）固体或纯液体的浓度是一常数，如果有固体或纯液体参加或生成，表达式中不能出现固体或纯液体；稀溶液中进行的反应，如有水参加反应，由于水的浓度是常数而不必出现在表达式中；非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中。

例如： CH 3COOH(l)＋HOCH 2CH 3(l) CH 3COOCH 2CH 3(l)＋H 2O(l)K ＝c (CH 3COOCH 2CH 3)·c (H 2O)c (CH 3COOH)·c (CH 3CH 2OH)（2）表达式与化学计量数一一对应，方程式中化学计量数不同，表达式就不同。

①N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g) K 1＝c 2(NH 3)c (N 2)·c 3(H 2)②2NH 3(g)N 2(g)＋3H 2(g) K 2＝c (N 2)·c 3(H 2)c 2(NH 3)③12N 2(g)＋32H 2(g) NH 3(g) K 3＝c (NH 3)c 12(N 2)·c 32(H 2)同一温度下，K 1、K 2、K 3的数值都固定但相互之间不相等，且K 1＝1K 2，K 3＝K 1（3）化学平衡常数的应用 ①判断反应进行的程度对于同类型的反应，K 值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大； K 值越小，表示反应进行的程度越小。

②判断反应进行的方向Q c ＞K ，反应向逆反应方向进行； Q c ＝K ，反应处于平衡状态； Q c ＜K ，反应向正反应方向进行。

③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。

④利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。

化学平衡常数及转化率的计算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＝1K 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＝K 1·K 2。

理解应用(1)在某温度下，N 2＋3H 22NH 3的平衡常数为K 1，则该温度下，NH 312N 2＋32H 2的平衡常数K 2＝__________。

答案1K 1(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)CO 2(g)＋Cu(s) K 1 反应②：H 2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H 2O(g) K 2 反应③：CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g) K 3a ．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 1K 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 1K 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。

微专题四大平衡常数的计算与应用1(2023·辽宁·统考高考真题)某废水处理过程中始终保持H2S饱和，即c H2S=0.1mol⋅L-1，通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离，体系中pH与-lg c关系如下图所示，c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度，单位为mol⋅L-1。

已知K sp NiS>K sp(CdS)，下列说法正确的是 A.K sp(CdS)=10-18.4B.③为pH与-lg c HS-的关系曲线C.K a1H2S=10-14.7=10-8.1 D.K a2H2S【答案】D【解析】已知H2S饱和溶液中随着pH的增大，H2S的浓度逐渐减小，HS-的浓度增大，S2-浓度逐渐增大，则有-lg c(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小，且相同pH相同时，HS-浓度大于S2-，即-lg c(HS-)小于-lg(S2-)，则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小，且K sp NiS>K sp(CdS)，即当c(S2-)相同时，c(Ni2+)>c(Cd2+ )，则-lg c(Ni2+)和-lg(Cd2+)随着pH增大而增大，且有-lg c(Ni2+)小于-lg(Cd2+)，由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-，④代表HS-，据此分析结合图像各点数据进行解题。

A．由分析可知，曲线①代表Cd2+、③代表S2-，由图示曲线①③交点可知，此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L ，则有K sp CdS =c Cd 2+ ∙c S 2- =10-13mol/L ×10-13mol/L =10-26，A 错误； B ．由分析可知，③为pH 与-lg c S 2- 的关系曲线，B 错误；C ．由分析可知，曲线④代表HS -，由图示曲线④两点坐标可知，此时c (H +)=10-1.6mol/L 时，c (HS -)=10-6.5mol/L ，K a 1H 2S =c H + ∙c HS - c H 2S =10-1.6mol/L ×10-6.5mol/L 0.1mol/L =10-7.1或者当c (H +)=10-4.2mol/L 时，c (HS -)=10-3.9mol/L ，K a 1H 2S =c H + ∙c HS - c H 2S=10-4.2mol/L ×10-3.9mol/L 0.1mol/L =10-7.1，C 错误；D ．已知Ka 1Ka 2=c (H +)c (HS -)c (H 2S )∙c (H +)c (S 2-)c (HS -)=c 2(H +)∙c (S 2-)c (H 2S )，由曲线③两点坐标可知，当c (H +)=10-4.9mol/L 时，c (S 2-)=10-13mol/L ，或者当c (H +)=10-6.8mol/L 时，c (S 2-)=10-9.2mol/L ，故有Ka 1Ka 2=c 2(H +)c (S 2-)c (H 2S )=(10-4.9mol/L )2×10-13mol/L 0.1mol/L =(10-6.8mol/L )2×10-9.2mol/L0.1mol/L =10-21.8，结合C 项分析可知Ka 1=10-7.1，故有K a 2H 2S =10-14.7，D 正确；故答案为D 。

热点3 化学平衡常数、平衡转化率的计算1．CuCl 2溶液中的铜主要以Cu(H 2O)2＋4、CuCl 2－4形式存在，将CuCl 2溶于浓盐酸中，存在下列平衡：Cu(H 2O)2＋4(aq)＋4Cl －(aq)CuCl 2－4(aq)＋4H 2O(l) ΔH ＜0。

(1)该反应的平衡常数表达式为_______________________。

(2)常温下，测定平衡体系中：Cu(H 2O)2＋4浓度为a mol ·L －1、Cl －浓度为b mol ·L －1、CuCl 2－4浓度为c mol ·L －1，Cl －的转化率为____________(用含a 、b 、c 的字母表示)。

答案 (1)c （CuCl 2－4）c 4（Cl －）·c [Cu （H 2O ）2＋4](2)4c b ＋4c解析 (2)已知Cu(H 2O)2＋4(aq)＋4Cl －(aq)CuCl 2－4(aq)＋4H 2O(l)平衡体系中：Cu(H 2O)2＋4浓度为a mol ·L －1、Cl －浓度为b mol·L －1、CuCl 2－4浓度为c mol ·L －1，则Cl －变化的浓度为4c mol ·L －1，Cl －起始的浓度为(b ＋4c ) mol·L －1，Cl －的转化率为4cb ＋4c。

2．T 温度时，向10 L 恒容密闭容器中充入2 mol NO 和2 mol CO 发生反应 2NO(g)＋2CO(g)N 2(g)＋2CO 2(g)ΔH ＝－746.5 kJ·mol －15 min 时达到平衡，测得0～5 min 内该反应速率v (N 2)＝0.016 mol·L －1·min －1。

(1)T 温度时，该反应的平衡常数K ＝________。

(2)平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为________。