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【知识精讲】1．化学平衡常数(1)平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度、反应速率无关，但与转化率有关。
反应物或生成物中有固体或纯液体时，由于其浓度可看作“1”而不代入平衡常数公式。
（2）化学平衡常数是指在一定温度下，某一具体的可逆反应的平衡常数。
若反应方向改变，则平衡常数也改变；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，平衡常数也改变。
(3)平衡常数越大，反应向右进行的程度越大。
化学平衡常数与转化率紧密相联。
定性来讲，K值越大，反应物的转化率越大，反应进行的程度越大；定量来讲，转化率的计算离不开化学平衡常数，可以通过平衡常数表达式求得平衡时物质的物质的量浓度，从而求得转化率。
(4)浓度商Q与平衡常数K的关系：①Q＞K，反应向逆反应方向进行；②Q＝K，反应处于平衡状态；③Q＜K，反应向正反应方向进行。
2.有关化学反应速率及平衡的计算，如果不能一步得出答案，一般可用“三部曲”(始态、反应、终态)进行求解，但应该注意：（1）参加反应消耗或生成的各物质的浓度比一定等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比，由于始态时，是人为控制的，故不同物质的始态、终态各物质的量的比值不一定等于化学方程式中的化学计量数之比；若反应物始态时各反应物的浓度成计量数比，则各反应物的转化率相等，且终态时，反应物的浓度也成计量数比。
（2）始态、反应、终态中的物理量要统一，要么都用物质的量，要么都用物质的量浓度，要么都用气体的体积。
（3）计算化学平衡常数时，一定要运用各物质的“平衡浓度”来计算，且勿利用各物质的“物质的量”或“非平衡时的浓度”进行计算。
（4）平衡常数的表达式与方程式的书写形式有关，对于同一个反应，当化学方程式中的计量数发生变化时，平衡常数的数值及单位均发生变化，当方程式逆写时，平衡常数是原平衡常数的倒数。
【经典例析】例1. (1) 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的关系如下表：T/℃ 700 800 830 1000 1200K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6①该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
系统归纳——四大平衡常数的相互关系及运算1．(2021廊坊模拟)水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是( )A ．图中四点K W 间的关系：A ＝D ＜C ＜BB ．若从A 点到D 点，可采用：温度不变在水中加入少量酸C ．若从A 点到C 点，可采用：温度不变在水中加入少量NH 4Cl 固体D ．若从A 点到D 点，可采用：温度不变在水中加入少量NH 4Cl 固体解析：选C K W 只受温度的影响，随温度升高而增大，A 、D 点温度相同，B 点温度>C 点温度>A 点温度，A 正确；从A 点到D 点，温度不变，酸性增强，B 、D 正确；A 、C 点温度不同，C 错误。
2．已知，常温下浓度为0.1 mol·L －1的下列溶液的pH 如表：溶质 NaF NaClO Na 2CO 3 pH下列有关说法正确的是( )A ．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：H 2CO 3＜HClO ＜HFB ．若将CO 2通入0.1 mol·L －1Na 2CO 3溶液中至溶液呈中性，则溶液中2c (CO 2－3)＋c (HCO －3)＝0.1 mol·L －1C ．根据上表，水解方程式ClO －＋H 2OHClO ＋OH －的水解常数K ≈10D ．向上述NaClO 溶液中通HF 气体至恰好完全反应时：c (Na ＋)＞c (F －)＞c (H ＋)＞c (HClO)＞c (OH －)解析：选C 盐NaF 、NaClO 、Na 2CO 3、NaHCO 3所对应的酸依次为HF 、HClO 、HCO －3、H 2CO 3，酸性：HCO －3＜HClO ＜H 2CO 3＜HF ，所以三种酸溶液的导电能力顺序：HClO ＜H 2CO 3＜HF ，A 项错误；0.1 mol·L －1Na 2CO 3溶液中，c (Na ＋)＝0.2 mol·L －1，根据电荷守恒有：c (Na ＋)＋c (H＋)＝c (HCO －3)＋2c (CO 2－3)＋c (OH －)，由于溶液呈中性：c (H ＋)＝c (OH －)，则c (Na ＋)＝2c (CO 2－3)＋c (HCO －3)＝0.2 mol·L －1，B 项错误；根据水解方程式ClO －＋H 2O HClO ＋OH －，水解的平衡常数表达式为K ＝c HClO ·c OH －c ClO－，从上表可知常温下浓度为0.1 mol·L －1NaClO 溶液的pH ＝9.7，则pOH ＝4.3，c (OH －)＝10，所以，K ＝10×100.1≈10，C 项正确；向NaClO 溶液中通HF 气体至恰好完全反应，NaClO ＋HF===NaF ＋HClO ，溶液中生成等物质的量的NaF 和HClO，由于HClO为弱酸，存在着电离平衡：HClO H＋＋ClO－，同时溶液中也存在着NaF 的水解平衡，但是由于水解程度是很微弱的，所以溶液中应该是c(Na＋)＞c(F－) ＞c(HClO)＞c(H＋)＞c(OH－)，D项错误。
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。
化学平衡常数及转化率的计算课时跟踪检测一、选择题（共10题） 1．反应：Fe(s)＋CO 2(g)FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47，900 ℃时平衡常数为2.15。
下列说法正确的是( )A ．升高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B ．该反应的化学平衡常数表达式为K ＝c （FeO ）·c （CO ）c （CO 2）·c （Fe ）C ．该反应的正反应是吸热反应D ．增大CO 2浓度，平衡常数增大2．大量实验事实表明，对于可逆反应：m A(g)＋n B(g)p (C)＋q (D)，在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，将各物质的物质的量浓度代入表达式：K ＝c p （C ）·c q （D ）c m （A ）·c n （B ）[c p (C)表示物质C 的物质的量浓度的p 次方]。
得到的结果是一个定值。
我们把这个常数叫作该反应的化学平衡常数。
这个式子叫化学平衡常数表达式。
依据你的理解下列可逆反应平衡常数表达式错误的是( )选项 化学方程式 平衡常数表达式A 2NO 2N 2O 4 K ＝c （N 2O 4）c （NO 2）B NO 212N 2O 4 K ＝c 12（N 2O 4）c （NO 2）C2Fe 3＋＋Fe3Fe 2＋K ＝c 3（Fe 2＋）c 2（Fe 3＋）DBr 2＋H 2O H ＋＋Br －＋HBrOK ＝错误!3．(2021·遂宁模拟)已知下列反应的平衡常数： H 2(g)＋S(s)H 2S(g)，K 1；S(s)＋O 2(g)SO 2(g)，K 2。
则反应：H 2(g)＋SO 2(g) O 2(g)＋H 2S(g)的平衡常数为( ) A ．K 1＋K 2 B ．K 1－K 2C ．K 1×K 2D ．K 1K 24．(2021·保定模拟)将2 mol CH 4(g)和5 mol H 2O(g)通入一密闭容器中，发生反应：CH 4(g)＋H 2O(g)CO(g)＋3H 2(g)。
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)。
高中化学总复习一轮复习化学平衡状态和化学平衡常数知识点：1、平衡状态（1）定义：（2）平衡状态的特征（3）平衡状态的判定2：平衡常数：（1）定义：（2）影响平衡常数的因素：（3）表达式：对于一般的可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g)，其中m、n、p、q分别表示化学方程式中个反应物和生成物的化学计量数。
当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数公式可以时的浓度,而不是其他时刻的.表示为： ,各物质的浓度一定是平衡．．（4）、关于平衡常数的书写规则：①在进行K值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为“1”。
例如：Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)，在一定温度下，化学平衡常数。
②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时，化学平衡常数也。
(5)平衡常数的意义和用途：①平衡常数的意义：②利用平衡常数可以判断反应吸热或放热：③利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。
例如，在某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，平衡常数为K。
若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：，则有以下结论：Q c＝K ，V(正)＝V(逆)，可逆反应处于；Q c＜K ，V(正)＞V(逆)，可逆反应向；Q c＞K ，V(正)＜V(逆)，可逆反应向行。
2、两个重要的模型：强化训练：1、反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g) 在温度和容积不变的条件下进行。
下列叙述能表明反应达到平衡状态的是（）A、容器内压强不再改变B、v(H2O)＝v(H2)C、气体的密度不再改变D、反应不再进行2、对于以下反应：A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，在一定温度、压强下，在一体积可变的容器中，当下列物理量不再发生变化时就可确定一定达到平衡状态的是（）A．容器的体积不再发生变化 B．B的生成速率和D的消耗速率之比为3∶1C．混合气体的密度不随时间变化 D．B、C、D的分子数之比为3∶2∶13、在1100℃，一定容积的密闭容器中发生反应：FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) △H=a kJ/mol（a >0），该温度下K=0.263，下列有关该反应的说法正确的是（）A. 若生成1 mol Fe，则吸收的热量小于a kJB. 若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢，则化学平衡正向移动C. 若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态D. 达到化学平衡状态时，若c(CO)=0.100 mol/L，则c(CO2)=0.0263 mol/L4、某温度下，2 L 密闭容器中加入4 mol A 和2 mol B 发生反应:3A(g)＋2B(g)4C(l )＋2D(g)。
跟踪检测（四十二）突破1个高考难点——化学平衡常数及其计算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 3O 2＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1；反应② [O]＋O 32O 2 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 33O 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 2C ．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 (O 2)·c ([O])c (O 3)、K 2＝c 2(O 2)c ([O])·c (O 3)、K ＝c 3(O 2)c 2(O 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(s)2NH 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 >0B ．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10－2.294D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正<v 逆解析：选B 此题的关键是弄清－lg K 越小，K 越大，由图中数据可知随温度的升高，－lg K 逐渐减小，说明随温度的升高，化学平衡向右移动，正反应为吸热反应，A 项正确；由NH 2COONH 4(s)2NH 3(g)＋CO 2(g)，可知氨气的体积分数始终为23，B 项错误；A 点时，－lg K ＝2.294，C 项正确；由B 点对应的数值可知此时Q >K ，反应向逆反应方向进行， v 正<v 逆，D 项正确。
3．工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4(g)＋H 2O(g)CO(g)＋3H 2(g) ΔH ＞0，在一定条件下，向体积为1L 的密闭容器中充入1 mol CH 4(g)和1 mol H 2O(g)，测得H 2O(g)和H 2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是( )A ．达到平衡时，CH 4(g)的转化率为75%B ．0～10 min 内，v (CO)＝0.075 mol·L －1·min －1C ．该反应的化学平衡常数K ＝0.187 5D ．当CH 4(g)的消耗速率与H 2(g)的消耗速率相等时，反应到达平衡解析：选C 由图可知，10 min 时反应到达平衡，平衡时水蒸气、氢气的浓度均为0.75 mol·L －1，则：CH 4(g)＋H 2O(g)CO(g)＋3H 2(g)开始/(mol·L －1) 1 1 0 0 转化/(mol·L －1) 0.25 0.25 0.25 0.75平衡/(mol·L －1) 0.75 0.75 0.25 0.75平衡时甲烷转化率＝0.25 mol·L －11 mol·L －1×100%＝25%，故A 项错误；0～10 min 内，v (CO)＝0.25 mol·L －110 min ＝0.025 mol·L －1·min －1，故B 项错误；平衡常数K ＝c (CO )·c 3(H 2)c (CH 4)·c (H 2O )＝0.25×0.7530.75×0.75＝0.187 5，故C 项正确；同一物质的消耗速率与其生成速率相等时，反应到达平衡，由方程式可知当CH 4(g)的消耗速率与H 2(g)的消耗速率为1∶3时，反应到达平衡，故D 项错误。
4．(2015·天津高考)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)3Z(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 ＝2B ．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∶1D ．第二次平衡时，Z 的浓度为0.4 mol·L －1解析：选D A 项，根据再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X 、Y 、Z 的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m ＝2。
B 项，由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数相同。
C 项，因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。
D 项，该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4 mol ，而平衡后Z 的体积分数为10%，平衡时Z 的物质的量为4 mol ×10%＝0.4 mol ，容器体积为2 L ，Z 的浓度为0.2 mol·L －1。
5．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)ΔH>0，T1温度下的部分实验数据：下列说法不正确的是()A．500 s内N2O5分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1B．T1温度下的平衡常数为K1＝125,1 000 s时N2O5的转化率为50%C．其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5的浓度为2.98 mol·L－1，则T1<T2D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1>K3，则T1>T3解析：选C v(N2O5)＝(5.00－3.52)mol·L－1500 s＝2.96×10－3 mol·L－1·s－1，A正确；1 000 s后N2O5的浓度不再发生变化，即达到了化学平衡，列出三段式：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)起始/(mol·L－1) 5.0000转化/(mol·L－1) 2.50 5.00 1.25平衡/(mol·L－1) 2.50 5.00 1.25则K＝c4(NO2)·c(O2)c2(N2O5)＝5.004×1.252.502＝125，α(N2O5)＝2.50 mol·L－15.00 mol·L－1×100%＝50%，B正确；1 000 s时，T2温度下的N2O5浓度大于T1温度下的N2O5浓度，则改变温度使平衡逆向移动了，逆向是放热反应，则降低温度平衡向放热反应方向移动，即T2<T1，C错误；对于吸热反应来说，T越高，K越大，若K1>K3，则T1>T3，D正确。
6．T1℃时，向容器为2 L的密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g)，发生如下反应A(g)＋2B(g)C(g)。
反应过程中测定的部分数据如下表：下列说法错误的是()A．前10 min内反应的平均速率为v(C)＝0.025 0 mol·L－1·min－1B．其他条件不变，起始时向容器中充入0.50 mol A(g)和0.60 mol B(g)，达到平衡时n(C)＜0.25 molC ．其他条件不变时，向平衡体系中再充入0.50 mol A ，与原平衡相比，达到平衡时B 的转化率增大，A 的体积分数增大D ．温度为T 2 ℃时(T 1＞T 2)，上述反应的平衡常数为20，则该反应的正反应为放热反应解析：选D 前10 min 内消耗0.50 mol A ，同时生成0.50 mol C ，则有v (C)＝0.50 mol2 L ×10 min＝0.025 0 mol·L －1·min －1，A 正确。
10 min 时，反应的n (B)＝2n (A)＝2×(1.00 mol －0.50 mol)＝1.00 mol ，则10 min 时，B 的物质的量为0.20 mol ，与30 min 时B 的物质的量相等，则反应10 min 时已达到平衡状态；其他条件不变，若起始时向容器中充入0.50 mol A(g)和0.60 mol B(g)，将容积缩小为原来的12时与原平衡等效，达到平衡时n (C)＝0.25 mol ，但扩大容积，恢复到原体积，压强减小，平衡逆向移动，故达到平衡时n (C)＜0.25 mol ，B 正确。
其他条件不变时，向平衡体系中再充入0.50 mol A ，平衡正向移动，与原平衡相比，达到平衡时B 的转化率增大，A 的体积分数增大，C 正确。
由上述分析可知，10 min 时n (A)＝0.50 mol ，此时达到平衡状态，A 、B 、C 的浓度(mol·L －1)分别为0.25、0.10和0.25，则有K (T 1)＝c (C )c (A )·c 2(B )＝0.250.102×0.25＝100＞K (T 2)＝20，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，D 错误。
7．工业合成氨反应为N 2(g)＋3H 2(g)催化剂高温、高压2NH 3(g)，对其研究如下：(1)已知H —H 键的键能为436 kJ·mol －1，N —H 键的键能为391 kJ·mol －1，N ≡N 键的键能是945.6 kJ·mol －1，则上述反应的ΔH ＝________。
(2)上述反应的平衡常数K 的表达式为______________________________________。
若反应方程式改写为12N 2(g)＋32H 2(g)NH 3(g)，在该温度下的平衡常数K 1＝______(用K 表示)。
(3)在773 K 时，分别将2 mol N 2和6 mol H 2充入一个固定容积为1 L 的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n (H 2)、n (NH 3)与反应时间t 的关系如下表：①该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N 2、H 2、NH 3的浓度分别为3 mol·L －1、3 mol·L －1、3 mol·L －1，则此时v 正________(填“大于”“小于”或“等于”)v 逆。
