发布时间 : 星期日 文章高三化学一轮复习 2.3.5化学平衡的计算教学案 苏教版更新完毕开始阅读4d830e8f9cc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d681
§3.2 化学平衡（5化学平衡的计算）
【归纳与整理】
一、化学平衡常数------平衡混合物中各组分的物质的量浓度之间的限制关系 1．概念
在一定温度下，当一个可逆反应达到 时，生成物 与反应物 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），用符号
表示。 2．表达式
对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)在一定温度条件下达到平衡时：
K= 3．平衡浓度
只写浓度可变的溶液相和气相，纯固态和纯液态物质不写入（浓度视为1）： CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K
2 －2 －+
Cr2O7( aq ) + H2O ( l ) 2 CrO4 ( aq ) + 2 H ( aq ) K
4．K的意义
平衡常数是表明化学反应在一定条件下进行的最大程度（即反应限度）的特征值，一般可认为，K越大，表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比值越大，也就是反应进行的程度越大；反之，K越小，表示反应进行的程度越小。 一般地说，K＞K 时，该反应进行得就基本完全了。
95
F2 + H2 2HF K=6.5×10
33
Cl2 + H2 2HCl K=2.57×10
19
Br2 + H2 2HBr K=1.91×10
2
I2 + H2 2HI K=8.67×10
5．影响K的因素
浓度 压强 催化剂 温度
? 放热反应,温度升高,平衡常数______________(“变大”、“变小”) ? 吸热反应,温度升高,平衡常数______________(“变大”、“变小”) 6．平衡常数K的表达
（1） 化学 计量数扩大 2 倍， K N2 + 3 H2 2 NH3 K= 1/2 N2 + 3/2 H2 NH3 K= （2）互逆反应，其平衡常数
2NO2N2O4 K= N2O42NO2 K=
（3）反应方程式相加 ( 减 )，平衡常数相 NH4INH3 + HI ①K1= 2HIH2 + I2 ②K2= 2NH4INH3 + I2 + H2 ③K3= （4）用实际参加反应的粒子进行表达
+ -
Cl2 + H2O H+ Cl+ HClO K= 7．平衡常数K的应用
（1）判断可逆反应进行的限度
（2）判断一个可逆反应是否达到平衡
若用起始时各物质浓度幂之积的比值（用Q表示）与K比较，可判断可逆反应进行的方向。
当Q=K时，可逆反应 ； 当Q>K时，可逆反应 ； 当Q 二、平衡转化率 某个指定反应物的转化率= 三、化学平衡计算 化学平衡计算三步曲 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) n起始/mol a b c d n变化/mol mx nx px qx n平衡/mol a-mx b-nx c+px d+qx 【例1】已知在800K时，反应： CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g) -1-1 若起始浓度c(CO) = 2mol?L，c(H2O) = 3mol?L，则反应达平衡时，CO转化成CO2的转 -1 化率为60%，如果将H2O的起始浓度加大为6 mol?L，试求此时CO转化为CO2的转化率。 【基本练习】 ? 转化率有关的计算 1．将1mol气体A和3mol气体B在一定条件下发生反应：A(g) + 3B(g) 2C(g) （△H<0）。 达到平衡时，B的转化率为50%，则A的转化率为 A． 25% B． 30% C． 40% D． 50% 2．将2mol气体A和3mol气体B在一定条件下发生反应：A(g)+3B(g) 2C(g) （△H<0）。达到平衡时，B的转化率为50%，则A的转化率为 A． 25% B． 30% C． 40% D． 50% 3．在一定条件下进行的合成氨反应，当反应达到平衡时，实验测得N2的转化率为25%，而H2 的转化率为37.5%。则起始时N2和H2的物质的量之比为： A． 1∶1 B． 1∶2 C． 1∶3 D． 2∶1 4．在一定温度下，在密闭容器中使NO2分解，2NO2 内压强为原来的1.4倍，则NO2的分解率为 A．20% B．40% C．50% D．80% 2NO + O2，反应达到平衡时，容器 5．在一密闭容器中，用等物质的量的A 和B 发生如下反应：A(g)+ 2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混和气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等。则这时A的转化率为 A．40% B．50% C．60% D．70% 6．X、Y、Z为三种气体，把a mol X 和 b mol Y充入一密闭容器中，发生反应：X + 2Y 2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足n（X）+ n（Y）= n（Z），则Y的转化率为 A．a+b×100% B．2(a+b)×100% C．2(a+b)×100% D．a+b×100% 55b55a7．如右下图所示两个等体积的容器，A为恒压容器，B为恒容容器。在相同温度下，分别将1 mol N2 和3 mol H2 混合气体充入A、B容器中，发生如下反应： N2(g)+3 H2 (g) 2NH3 (g)； △H=-92.4 kJ/mol 。 保持温度不变，A、B容器中的反应均达到平衡状态。平衡时，A容器中气体体积为起始时的4/5，平衡状态记为P。 试回答下列问题： (1) 平衡时A容器中NH3 的体积分数是 。若要使B容器中NH3 的体积分数与 A容器中相同，可采取的措施是 。 (2) 若保持温度不变，向B容器中补加c mol NH3 ，再次达到平衡时，A、B两容器中压强恰好相等，则c= 。 (3)若保持温度不变，开始时向容器A中加入a mol N2 、b mol H2和c mol NH3 ，要使反应向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与原A平衡状态P相同，则起始时，c的取值范围是 。 (4)若保持温度不变，开始时向容器B中加入a mol N2 、b mol H2 和 1 mol NH3 ，平衡时，测得放出的热量为23.1 kJ，NH3 的体积分数与A容器平衡状态P相同，则a + b 的值是 。 ? 化学平衡常数有关的计算 1．在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的条件下发生如下反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)；△H<0。反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1： （1）该反应的化学平衡常数表达式为 ； （2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为 ； （3）反应达到平衡后，第8分钟时： ①若升高温度，化学平衡常数K （填写增大、减小或不变）HI浓度的变化正确 ；（用图2中a～c的编号回答） ②若加入I2，H2浓度的变化正确的是 。（用图2中d～f的编号回答） （4）反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟 后HI浓度的变化情况。 2．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℃ K 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1000 1.7 1200 2.6 回答下列问题： （1）该反应的化学平衡常数表达式为K= （2）该反应△H 0 （3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 A．容器内压强不变 B．混合气体中c（CO）不变 C．v正（H2）=v逆（H2O） D．c（CO2）=c（CO） （4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）c（H2）=c（CO）c（H2O），此时t= ℃ 3．(2020·广东省茂名·二模)反应Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K1；反应Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常数为K2。在不同温度时K1、K2的值如下表： 温度（绝对温度） 973 1173 K1 1.47 2.15 K2 2.38 1.67 （1）推导反应CO2（气）+H2（气）CO（气）+H2O（气）的平衡常数K与K1、K2的关系式： 。 （2）计算K值：温度为973开时K= ；1173开时：K= 。通过K值的计算（1）反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。 （3）在一体积为10L的密闭容器中，加入一定量的CO2和H2O（气），在1173开时发生反应并记录前5min的浓度，第6min时改变了反应的条件。各物质的浓度变化如下表： 时间/min 0 2 3 4 5 CO2 0.2000 0.1740 c1 c1 0.0727 H2O 0.3000 0.2740 c2 c2 0.1727 CO 0 0.0260 c3 c3 0.1273 H2 0 0.0260 c3 0.1273