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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。
【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。
课时跟踪检测（三十二） 化学平衡常数及转化率的计算（应用课）一、单项选择题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，平衡常数增大解析：选C A 项，升高温度，正、逆反应速率均增大，错误；B 项，固体物质浓度视为常数，不列入平衡常数的表达式，该反应的化学平衡常数表达式为K ＝c (CO )c (CO 2)，错误；C 项，温度升高，K 增大，则该反应的正反应为吸热反应，C 正确；D 项，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，增大反应物浓度，平衡常数不变，错误。
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 4K ＝c (N 2O 4)c (NO 2) B NO 212N 2O 4K ＝c 12(N 2O 4)c (NO 2) C2Fe 3＋＋Fe 3Fe 2＋K ＝c 3(Fe 2＋)c 2(Fe 3＋) DBr 2＋H 2O H ＋＋Br －＋HBrO K ＝c (H ＋)·c (Br －)·c (HBrO )c (Br 2) 解析：选A 2NO 2N 2O 4的平衡常数表达式K ＝c (N 2O 4)c 2(NO 2)，故A 错误。
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。
3.能正确计算化学反应的转化率(α)。
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 (A )·c (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)。
如(1)C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)的平衡常数表达式K ＝c (CO )·c (H 2)c (H 2O )。
(2)Fe 3＋(aq)＋3H 2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H ＋(aq)的平衡常数表达式K ＝c 3(H ＋)c (Fe )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)催化剂既能改变速率常数，也能改变化学平衡常数(×) (3)对于同一可逆反应，升高温度，则化学平衡常数增大(×) (4)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大(×) (5)Cl 2＋H 2OHCl ＋HClO 的平衡常数表达式K ＝c (H ＋)·c (Cl －)·c (HClO )c (Cl 2)(×)1.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 3(1)反应①的平衡常数表达式为____________。
化学平衡常数与转化率的计算1．明确三个量的关系(1)三个量：起始量、变化量、平衡量。
(2)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反应物的化学计量数之比。
2．掌握四个公式(1)反应物的转化率＝n (转化)n (起始)×100%＝c (转化)c (起始)×100%。
(2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。
一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。
产率＝实际产量理论产量×100%。
(3)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%。
(4)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%。
3．谨记一个答题模板反应：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，令A 、B 起始物质的量分别为a mol 、b mol ，达到平衡后，A 的转化量为mx mol ，容器容积为V L ，则有以下关系：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)起始/mol a b 0 0 转化/mol mx nx px qx 平衡/mol a －mx b －nx px qx 对于反应物：n (平)＝n (始)－n (转)对于生成物：n (平)＝n (始)＋n (转)则有：①K ＝⎝⎛⎭⎫px V p ·⎝⎛⎭⎫qx V q ⎝⎛⎭⎫a －mx V m ·⎝⎛⎭⎫b －nx V n②c 平(A)＝a －mx Vmol·L －1③α(A)平＝mx a ×100%，α(A)∶α(B)＝mx a ∶nx b ＝mbna④φ(A)＝a －mxa ＋b ＋(p ＋q －m －n )x×100%⑤p 平p 始＝a ＋b ＋(p ＋q －m －n )x a ＋b⑥ρ混＝a ·M (A )＋b ·M (B )V g·L －1[其中M (A)、M (B)分别为A 、B 的摩尔质量]⑦平衡时体系的平均摩尔质量：M ＝a ·M (A )＋b ·M (B )a ＋b ＋(p ＋q －m －n )xg·mol －14．高考新宠——压强平衡常数(K p )的计算 (1)K p 含义在化学平衡体系中，用各气体物质的分压替代浓度，计算得到的平衡常数叫压强平衡常数，其单位与表达式有关。
讲课主题化学均衡常数、转变率及反响方向的判断教课目标能够写出化学均衡常数的表达式；能够计算出物质的均衡转变率；判断反响能否达到均衡状态；反响物均衡转变率的变化判断；焓变、熵变及化学反响方重、难点向的关系本节知识点解说1．化学均衡常数（1）定义在必定温度下，当一个可逆反响达到化学均衡时，生成物浓度幂之积与反响物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反响的化学均衡常数（简称均衡常数），用 K 表示。
（2）表达式关于一般的可逆反响： mA(g) ＋nB(g) pC(g)＋qD(g) ，K=p qc (C) c (D)m nc (A) c (B)。
（3）应用①判断反响进行的限度K 值大，说明反响进行的程度大，反响物的转变率高。
K 值小，说明反响进行的程度小，反响物的转变率低。
- 5 10- 5~105 >105K <10反响程度很难进行反响可逆反响可靠近完整②判断反响能否达到均衡状态化学反响 aA(g)+ bB(g) cC(g)+ dD(g) 在随意状态时，浓度商均为 Q c=c dc (C) c (D)a bc (A) c (B)。
Q c>K 时，反响向逆反响方向进行；Q c=K 时，反响处于均衡状态；Q c<K 时，反响向正反响方向进行。
③利用均衡常数判断反响的热效应若高升温度， K 值增大，则正反响为吸热反响；若高升温度， K 值减小，则正反响为放热反响。
2．转变率关于一般的化学反响： aA ＋bB cC＋dD，达到均衡时反响物 A 的转变率为第 1 页α(A) ＝A A的初始浓度－的均衡浓度A的初始浓度×100％＝c (A) c(A)c(A)×100％［c0(A) 为开端时 A 的浓度， c(A) 为均衡时 A 的浓度］反响物均衡转变率的变化判断判断反响物转变率的变化时，不要把均衡正向挪动与反响物转变率提升等同起来，要视详细状况而定。
反响种类条件的改变反响物转变率的变化恒容时只增添反反响物 A 的转变率减小，反响物 B 的转变率增大应物 A 的用量恒温恒压条反响物转变率不变件下有多种反应物的可逆反响反响物 A 和 B 的转变同样倍数地增大 m+n>p+q mA(g)+ nB(g) pC(g)+qD(g)率均增大（或减小）反响恒温恒容条反响物 A 和 B 的转变物 A、B 的量m+n<p+q件下率均减小反响物 A 和 B 的转变m+n=p+q率均不变恒温恒压条反响物转变率不变件下只有一种反响物的可逆反响 m>n+p 反响物 A 的转变率增大增添反响物 A 的mA(g) nB(g)+ pC(g) m<n+p 反响物 A 的转变率减小用量恒温恒容条件下反响物 A 和 B 的转变率m=n+p不变常有有以下几种情况：3.化学反响进行的方向一、自觉过程1．含义在必定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
化学平衡常数及转化率的计算（答案在最后）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)对于反应物，起始量－变化量＝平衡量。
(2)对于生成物，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 b00变化/mol mx nx px qx平衡/mol a－mx b－nx px qx【教考衔接】典例1[全国卷Ⅰ]H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)⇌COS(g)＋H2O(g)。
在610K时，将0.10mol CO2与0.40mol H2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________(保留三位有效数字)。
(2)在620K时重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________(填“>”“<”或“＝”，下同)α1，该反应的ΔH________0。
听课笔记典例2[2023·全国甲卷，28(2)]电喷雾电离等方法得到的M＋(Fe＋、Co＋、Ni＋等)与O3反应可得MO＋。
MO＋与CH4反应能高选择性地生成甲醇。
分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应MO＋＋CH4===M＋＋CH3OH，结果如下图所示。
第七章化学反应的方向和限度【考纲要求】1.理解化学平衡常数及转化率的概念及意义。
2.能进行化学平衡常数的相关计算。
【方法指导】学生先认真阅读课本和资料，独立完成《知识梳理》的内容，然后完成对应的例题和练习题，对知识活学活用。
【知识梳理】导学一：化学平衡常数1、概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，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）。
2、表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+ nB（g）pC（g）+ qD（g），当在一定温度下达到平衡时，K= 。
3、化学平衡常数的意义。
（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的（也叫）。
K值越大，表示反应正向进行得，反应物的转化率；K值越小，表示反应正向进行得，反应物的转化率。
（2）利用Ｋ可判断反应的热效应若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
总结：使用平衡常数应注意的问题。
①化学平衡常数只与有关，与反应物或生成物的浓度无关。
②在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度可视为定值，不写入表达式。
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=c(CO)·c(H2)／c(H2O)③化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，；写出K1和K2的关系式：。
（3）利用K判断平衡移动的方向若用任意状态的浓度幂之积的比值，称为浓度商，即Qc表示，与K比较。
当Qc<K，反应向方向移动；当Qc=K，反应处于状态；当Qc>K，反应向方向移动；导学二、：化学平衡的转化率除了化学平衡常数外，还可以运用化学平衡转化率表示一定温度下的化学反应限度。
一定温度下，可逆反应达到平衡时，平衡转化率（）＝【能力提升】1、在某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是（）A．K值越小，达到平衡时，反应物的转化率越大B．K值越大，达到平衡时，生成物的含量越大C．反应物的转化率越大，达到平衡时，K值越大D．温度越高，达到平衡时，K值越大2、在一定条件下，将3 molA和1 mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g) +2D(g)。
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。
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。
第41讲 化学平衡常数的计算[复习目标] 1.掌握化学平衡常数及平衡转化率的计算。
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)根据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”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(注意单位的统一)。
(4)计算模式对于反应：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 mol ，容器容积为V L 。
m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a －mx b －nx px qx 则有①平衡常数：K ＝(px V )p ·(qx V)q(a －mx V )m ·(b －nx V)n 。
②A 的平衡浓度：c (A)＝a －mx V mol·L －1。
③A 的平衡转化率：α(A)＝mx a ×100%，α(A)∶α(B)＝mx a ∶nx b ＝mb na。
④平衡时A 的体积分数：φ(A)＝a －mxa ＋b ＋(p ＋q －m －n )x ×100%。
⑤平衡压强与起始压强之比：p (平)p (始)＝a ＋b ＋(p ＋q －m －n )xa ＋b 。
第20讲 化学平衡常数及转化率的计算1．汽车尾气(含烃类、CO 、NO 与SO 2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它能使NO 与CO 反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是2NO(g)＋2CO(g)===N 2(g)＋2CO 2(g)。
由此可知，下列说法中正确的是( )A ．该反应是熵增大的反应B ．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂C ．该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是加快反应的速率D ．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应 【答案】C【解析】只使用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行。
因反应是气体物质的量减小的反应，故为熵减小的反应。
因熵减小不利于反应自发进行，故自发进行的原因是正反应为反应放热。
2．已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO 2(g)＋Cu(s)和反应②：H 2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H 2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K 1和K 2，该温度下反应③：CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)的平衡常数为K 。
则下列说法正确的是( ) A ．反应①的平衡常数K 1＝c （CO 2）·c （Cu ）c （CO ）·c （CuO ）B ．反应③的平衡常数K ＝K 1K 2C ．对于反应③，恒容时，温度升高，H 2浓度减小，则该反应的焓变为正值D ．对于反应③，恒温恒容时，增大压强，H 2浓度一定减小 【答案】B【解析】在书写平衡常数表达式时，纯固体不能出现在平衡常数表达式中，A 错误；由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K ＝K 1K 2，B 正确；对于反应③，温度升高，H 2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH <0，C 错误；对于反应③，在恒温恒容时，增大压强，若充入惰性气体，则平衡不移动，H 2的浓度不变，D 错误。
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。
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。
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衡常数、转化率及反响方向的判别教学目的可以写出化学平衡常数的表达式；可以计算出物质的平衡转化率；重、难点判别反响能否到达平衡形状；反响物平衡转化率的变化判别；焓变、熵变及化学反响方向的关系本节知识点解说1．化学平衡常数〔1〕定义在一定温度下，当一个可逆反响到达化学平衡时，生成物浓度幂之积与反响物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反响的化学平衡常数〔简称平衡常数〕，用K表示。
〔2〕表达式关于普通的可逆反响：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。
〔3〕运用①判别反响停止的限制K值大，说明反响停止的水平大，反响物的转化率高。
K值小，说明反响停止的水平小，反响物的转化率低。
K <10−510−5~105>105反响水平很难停止反响可逆反响可接近完全②判别反响能否到达平衡形状化学反响a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)在恣意形状时，浓度商均为Q c=(C)(D) (A)(B)c da bc cc c⋅⋅。
Q c>K时，反响向逆反响方向停止；Q c=K时，反响处于平衡形状；Q c<K时，反响向正反响方向停止。
③应用平衡常数判别反响的热效应假定降高温度，K值增大，那么正反响为吸热反响；假定降高温度，K值减小，那么正反响为放热反响。
2．转化率关于普通的化学反响：a A＋b B c C＋d D，到达平衡时反响物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)为平衡时A的浓度］反响物平衡转化率的变化判别反响类型条件的改动反响物转化率的变化有多种反响物的可逆反响m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g) 恒容时只添加反响物A的用量反响物A的转化率减小，反响物B的转化率增大同等倍数地增大〔或减小〕反响物A、B的量恒温恒压条件下反响物转化率不变恒温恒容条件下m+n>p+q反响物A和B的转化率均增大m+n<p+q反响物A和B的转化率均减小m+n=p+q反响物A和B的转化率均不变只要一种反响物的可逆反响m A(g)n B(g)+p C(g) 添加反响物A的用量恒温恒压条件下反响物转化率不变③ΔH－TΔS>0，反响不能自发停止。
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。
(1)Cl2＋H2O HCl＋HClO(2)C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g)(3)CH 3COOH ＋C 2H 5OHCH 3COOC 2H 5＋H 2O(4)CO 2－3＋H 2OHCO －3＋OH －(5)CaCO 3(s)CaO(s)＋CO 2(g)答案 (1)K ＝c (HCl )·c (HClO )c (Cl 2)(2)K ＝c (CO )·c (H 2)c (H 2O )(3)K ＝c (CH 3COOC 2H 5)·c (H 2O )c (CH 3COOH )·c (C 2H 5OH )(4)K ＝c (OH －)·c (HCO －3)c (CO 2－3) (5)K ＝c (CO 2)题组一 化学平衡常数表达式的书写 1．写出下列反应的平衡常数表达式： (1)4NO 2(g)＋2NaCl(s)2NaNO 3(s)＋2NO(g)＋Cl 2(g)K ＝________________。
(2)人体中肌红蛋白(Mb)与血红蛋白(Hb)的主要功能为运输氧气与二氧化碳，肌红蛋白(Mb)可以与小分子X(如氧气或一氧化碳)结合，反应方程式为Mb(aq)＋X(g)MbX(aq)，反应的平衡常数表达式K ＝____________________________________________________________。
答案 (1)c 2(NO )·c (Cl 2)c 4(NO 2) (2)c (MbX )c (Mb )·c (X )2．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。
工业上可利用CO 或CO 2来生产燃料甲醇。
已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：①2H 2(g)＋CO(g)CH 3OH(g) ②H 2(g)＋CO 2(g)H 2O(g)＋CO(g) ③3H 2(g)＋CO 2(g)CH 3OH(g)＋H 2O(g)(1)据反应①与②可推导出K 1、K 2与K 3之间的关系，则K 3＝________(用K 1、K 2表示)。
(2)反应③的ΔH ________(填“>”或“＜”)0。
答案 (1)K 1·K 2 (2)＜解析 (1)K 1＝c (CH 3OH )c 2(H 2)·c (CO )，K 2＝c (CO )·c (H 2O )c (H 2)·c (CO 2)，K 3＝c (H 2O )·c (CH 3OH )c 3(H 2)·c (CO 2)，K 3＝K 1·K 2。
(2)根据K 3＝K 1·K 2,500℃、800℃时，反应③的平衡常数分别为2.5,0.375；升温，K 减小，平衡左移，正反应为放热反应，所以ΔH ＜0。
1．化学平衡常数与具体的化学反应方程式有关，同一类型的化学方程式，化学计量数不同，则K 不同。
2．在水溶液中进行的可逆反应，水可视为纯液体，不要写入化学平衡常数表达式中；固体也不能写入化学平衡常数表达式中。
题组二 影响化学平衡常数的因素3．(2018·西安市铁一中学质检)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减小答案 C解析 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，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。
4．在一个体积为2L的真空密闭容器中加入0.5molCaCO3，发生反应CaCO3(s)CaO (s)＋CO2(g)，测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如下图所示，图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线，B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。
请按要求回答下列问题：(1)该反应正反应为______(填“吸”或“放”)热反应；温度为T5时，该反应耗时40s达到平衡，则此温度下，该反应的平衡常数数值为________。
(2)如果该反应的平衡常数K值变大，该反应________(填编号)。
a．一定向逆反应方向移动b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小c．一定向正反应方向移动d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大(3)请说明随温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因：______________________________。
(4)保持温度、体积不变，充入CO2气体，则CaCO3的质量________，CaO的质量________，CO2的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案(1)吸0.20(2)bc(3)随着温度升高，反应速率加快，达到平衡所需要的时间变短(4)增大减小不变解析(1)T5时，c(CO2)＝0.20mol·L－1，K＝c(CO2)＝0.20。
(2)K值增大，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率。
(4)体积不变，增大c(CO2)，平衡左移，CaCO3质量增大，CaO质量减小，由于温度不变，K 不变，所以c(CO2)不变。
注意 浓度、压强引起化学平衡发生移动时，平衡常数不变，只有温度变化引起的化学平衡移动，平衡常数才发生变化。
5．(2017·山西八校联考)将一定量的SO 2(g)和O 2(g)分别通入体积为2L 的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应，得到如下表中的两组数据：实验 编号 温度/℃ 平衡常数起始量/mol 平衡量 /mol 达到平衡所需时间/minSO 2O 2 SO 2 O 2 1 T 1 K 1 4 2 x 0.8 6 2T 2K 2420.4yt下列说法中不正确的是( ) A ．x ＝2.4B ．T 1、T 2的关系：T 1＞T 2C ．K 1、K 2的关系：K 2＞K 1D ．实验1在前6min 的反应速率v (SO 2)＝0.2mol·L －1·min －1答案 A解析 根据题中信息可列“三段式”：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)n (起始)/mol 4 2 n (转化)/mol 4－x 2－0.8 n (平衡)/mol x 0.8 (4－x )∶(2－0.8)＝2∶1 解得：x ＝1.6 同理，解得y ＝0.2， 由于2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)是放热反应，温度越高，反应正向进行的程度越小，根据x ，y 可以判断出T 1＞T 2，K 1＜K 2。
实验1在前6 min 的反应速率v (SO 2)＝4 mol －1.6 mol 2 L ×6 min ＝0.2 mol·L －1·min －1，故本题选A 。
题组三 化学平衡常数的应用6．(2018·合肥高三模拟)在体积为1L 的密闭容器中，进行如下化学反应：CO 2(g)＋H 2(g)CO(g)＋H 2O(g)，化学平衡常数K 与温度T 的关系如下表：T /℃ 700 800 850 1000 1200 K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)升高温度，化学平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c (CO 2)·c (H 2)＝c (CO)·c (H 2O)，此时的温度为________；在此温度下，若该容器中含有1molCO 2、1.2molH 2、0.75molCO 、1.5molH 2O ，则此时反应所处的状态为__________(填“向正反应方向进行中”“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。
答案 (1)正反应 (2)850℃ 向正反应方向进行中解析 (1)由表格数据，可知随着温度升高，平衡常数增大，说明化学平衡向正反应方向移动；(2)c (CO 2)·c (H 2)＝c (CO)·c (H 2O)，则计算出K ＝1.0，即此时温度为850℃，此温度下c (CO )·c (H 2O )c (CO 2)·c (H 2)＝0.75×1.51×1.2<1.0，故反应向正反应方向进行中。
