化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用
高中化学考点40 化学平衡常数及转化率
考点40 化学平衡常数及转化率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=(C)(D) (A)(B)p qm nc cc c⋅⋅。
(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。
K <10−510−5~105>105反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全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=(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)＝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：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m=n+p反应物A和B的转化率不变考向一 化学平衡常数及影响因素典例1 下列关于化学平衡常数的说法中，正确的是A ．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值B ．化学平衡常数K 可以推断一个可逆反应进行的程度C ．化学平衡常数K 只与温度、反应物浓度、体系的压强有关D ．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 【答案】B【解析】A ．在给定的反应方程式中，化学平衡常数只受温度的影响，温度改变则化学平衡常数改变，故错误；B ．任何时刻Q c >K ，说明平衡向逆反应方向进行，Q c ＜K ，说明平衡向正反应方向进行，Q c ＝K ，说明反应达到平衡，故正确；C ．化学平衡常数只受温度影响，故错误；D ．根据选项C 分析，故错误。
化学反应的平衡常数与反应物质转化率
化学反应的平衡常数与反应物质转化率化学反应是物质转化的过程，而反应的平衡常数以及反应物质的转化率体现了该反应的特性和动力学行为。
本文将就化学反应的平衡常数和反应物质转化率进行探讨。
一、化学反应的平衡常数1. 平衡常数的定义和计算方式平衡常数是指在给定温度下，反应物与生成物的浓度之比，用于表示反应系统达到平衡时不同物质的相对含量。
一般情况下，化学反应可以用一个化学方程式来表示，例如：A +B ⇌C + D其中A和B为反应物，C和D为生成物。
根据质量守恒定律，反应物与生成物的摩尔数之和在反应过程中始终保持不变。
此外，每个参与反应的物质都有其浓度，可以用摩尔浓度或者压力来表示。
对于上述反应，平衡常数K可以用以下方式计算：K = [C][D] / [A][B]其中，[C]、[D]、[A]、[B]分别表示各物质的摩尔浓度。
2. 平衡常数的意义和应用平衡常数K可以用于判断反应的偏向性和速率。
若K > 1，则平衡体系中生成物的浓度较高，反应向生成物的方向偏移；若K < 1，则平衡体系中反应物的浓度较高，反应向反应物的方向偏移；若K ≈ 1，则反应物和生成物的浓度相近，反应达到动态平衡。
除了判断偏向性外，平衡常数还能用于反应的定量计算。
在给定反应物浓度的情况下，可以根据平衡常数计算生成物的浓度，或者根据生成物的浓度推算反应物浓度。
二、反应物质的转化率1. 转化率的定义和计算方式反应物质的转化率表示在反应过程中，反应物转化为生成物的程度。
转化率可以用不同方式进行计算，例如：转化率(%) = (生成物的摩尔数 / 反应物的初始摩尔数) × 100%在实际应用中，转化率还可以用质量、体积等方式进行计算，具体取决于反应物和生成物的性质。
2. 转化率与反应速率的关系转化率与反应速率密切相关。
反应速率是指单位时间内反应物转化为生成物的速率，可以用反应速率方程表示。
根据反应速率方程，可以得出在给定时间内反应物转化为生成物的摩尔数。
化学平衡常数与转化率的计算
化学平衡常数与转化率的计算aA+bB↔cC+dD平衡常数的表达式为：Kc=([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的平衡态浓度。
a、b、c、d分别为反应物A、B与生成物C、D各自的摩尔系数。
对于气相反应，也可以使用气相的分压来表示平衡常数。
此时平衡常数的表达式为：Kp=(PC^c*PD^d)/(PA^a*PB^b)其中，PA、PB、PC、PD分别表示反应物A、B和生成物C、D的分压。
化学平衡常数的值可以根据实验测得的平衡浓度或分压数据计算得出。
在实验中，通常使用化学平衡常数来确定反应趋势和预测反应结果。
当平衡常数大于1时，表示反应偏向生成物一侧；当平衡常数小于1时，表示反应偏向反应物一侧；当平衡常数接近1时，则表示反应在平衡位置处。
转化率是指一个物质在化学反应中转化为其他物质的程度。
在反应过程中，原始物质转化为产物的比例是反应转化率。
它是反应物的消失与产物的形成之间的关系的一种相对测量。
转化率的计算可以使用消失物或形成物的摩尔数来表示。
对于一般的化学反应的平衡反应式：aA→bB+cC反应转化率的表达式为：转化率=(已转化物质的摩尔数)/(反应物初始摩尔数)*100%其中，已转化物质的摩尔数可以通过实验数据或反应物质的摩尔比来确定。
反应物初始摩尔数可以通过反应物质量和相应的摩尔质量关系来计算得出。
转化率可以用来评估反应的程度和速率，可以帮助确定反应条件和优化反应结果。
高转化率通常表示反应进行充分，而低转化率则表示反应进行不充分。
总结起来，化学平衡常数和转化率是用于描述和计算化学反应的两个重要物理量。
化学平衡常数表示了反应物与生成物浓度或分压之间的关系，可以用于预测反应的平衡位置和判断反应的趋势。
转化率则表示了反应中原始物质向产物转化的程度，可以用于评估反应的程度和速率。
两者的计算方法和应用都可以通过实验数据来确定。
化学平衡常数与转化率的计算
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。
高考化学一轮复习讲义—化学平衡常数的计算
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
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)。
高考化学热点：化学平衡常数及平衡转化率的计算
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。
高考化学 化学平衡常数及平衡转化率的计算
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。
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化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用1．(2019·烟台调研)一定温度下有可逆反应：A(g)＋2B(g) ⇌2C(g)＋D(g)。
现将5 mol A和10 mol B加入体积为2 L的密闭容器中，反应至10 min时改变某一条件，C的物质的量浓度随时间变化关系如图所示。
下列有关说法中正确的是()B．反应从起始至5 min时，B的转化率为50%C．5 min时的平衡常数与10 min时的平衡常数不相等D．第15 min时，B的体积分数为25%2．(2018·福建高三三模)如图，甲容器有一个移动活塞，能使容器保持恒压。
起始时向甲中充入2 mol SO2、1 mol O2，向乙中充入4 mol SO2、2 mol O2。
甲、乙的体积都为1 L(连通管体积忽略不计)。
保持相同温度和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中各自发生下述反应：2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)。
达平衡时，甲的体积为0.8 L。
下列说法正确的是() A．乙容器中SO 2的转化率小于60%B．平衡时SO3的体积分数：甲＞乙C．打开K后一段时间，再次达到平衡，甲的体积为1.4 LD．平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3，平衡向正反应方向移动3．将4 mol CO(g)和a mol H2(g)混合于容积为4 L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)＋2H2(g) ⇌CH3OH(g),10 min后反应达到平衡状态，测得H2为0.5 mol·L－1。
经测定v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1。
下列说法正确的是()A．平衡常数K＝2 B．H2起始投入量为a＝6C．CO的平衡转化率为66.7% D．平衡时c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1题型二化学平衡常数及平衡转化率的综合应用4．(2018·太原诊断)合成氨工业涉及固体燃料的气化，需要研究CO2与CO之间的转化。
为了弄清其规律，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)ΔH，测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图所示：回答下列问题：(1)p1、p2、p3的大小关系是____________，欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率，应采取的措施为_______________________。
图中a、b、c 三点对应的平衡常数大小关系是__________________________________。
(2)900 ℃、1.013 MPa时，1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V，CO2的转化率为__________，该反应的平衡常数K＝________________。
(3)将(2)中平衡体系温度降至640 ℃，压强降至0.101 3 MPa，重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。
条件改变时，正反应和逆反应速率如何变化？___________________________，二者之间有何关系？__________________。
5．(2018·广东佛山质检)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单，产物中H2含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜)，是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。
反应如下：反应Ⅰ(主)：CH3OH(g)＋H2O(g) ⇌CO2(g)＋3H2(g) ΔH1＝＋49 kJ·mol－1反应Ⅱ(副)：H2(g)＋CO2(g) ⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41 kJ·mol－1温度高于300 ℃则会同时发生反应Ⅲ：CH3OH(g) ⇌CO(g)＋2H2(g)ΔH3(1)计算反应Ⅲ的ΔH3＝________。
(2)反应Ⅰ能够自发进行的原因是_______________________________________________，升温有利于提高CH3OH转化率，但也存在一个明显的缺点是_____________________。
(3)如图为某催化剂条件下，CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高，CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是______________(填字母)。
A．反应Ⅱ逆向移动B．部分CO转化为CH3OHC．催化剂对反应Ⅱ的选择性低D．催化剂对反应Ⅲ的选择性低②随着温度的升高，CH3OH实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是____________ ________________________________________________________________________________③写出一条能提高CH3OH实际反应转化率而降低CO生成率的措施_____________________ _______________________________________________________________________________。
(4)250 ℃，一定压强和催化剂条件下，1.00 mol CH3OH和1.32 mol H2O充分反应(已知此条件下可忽略反应Ⅲ)，平衡时测得H2为2.70 mol，CO为0.030 mol，试求反应Ⅰ中CH3OH的转化率为________，反应Ⅱ的平衡常数为________(结果保留两位有效数字)。
化学平衡常数、平衡转化率的计算及应用 答案精析1．B 2.C3．B [用三段式法计算：CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)起始物质的量/mol 4 a 0转化物质的量/mol x 2x x平衡物质的量/mol 4－x a －2x x2x mol ＝0.1 mol·L －1·min －1×10 min ×4 L ＝4 mol ，x ＝2，a －2x ＝0.5×4，a ＝6。
平衡时，c (CO)＝0.5 mol·L －1，c (H 2)＝0.5 mol·L －1，c (CH 3OH)＝0.5 mol·L －1。
平衡常数K ＝c (CH 3OH )c (CO )·c 2(H 2)＝0.50.5×0.52＝4，A 项错误；经上述计算，B 项正确；CO 的平衡转化率为50%，C 项错误；平衡时c (CH 3OH)＝0.5 mol·L －1，D 项错误。
]4．(1)p 1＜p 2＜p 3 升高温度、减小压强 K a ＝K b ＜K c(2)66.7% 163V (3)正反应和逆反应速率均减小 v 正＜v 逆解析 (1)该反应是正反应体积增大的可逆反应，增大压强CO 的含量降低，根据图像可知在温度相等时p 1对应的CO 含量最高，则p 1、p 2、p 3的大小关系是p 1＜p 2＜p 3。
升高温度CO 含量升高，说明正反应是吸热反应，所以欲提高C 与CO 2反应中CO 2的平衡转化率，应采取的措施为升高温度、减小压强。
平衡常数只与温度有关，升高温度平衡右移，平衡常数增大，则图中a 、b 、c 三点对应的平衡常数大小关系是K a ＝K b ＜K c 。
(2)900 ℃、1.013 MPa 时CO 的含量是80%，则C(s)＋CO 2(g)2CO(g)起始量/mol 1 0转化量/mol x 2x平衡量/mol 1－x 2x因此2x 1－x ＋2x＝0.8 解得x ＝23则CO 2的转化率为23 mol 1 mol×100%≈66.7%。
反应的平衡常数K ＝⎝⎛⎭⎫43V 213V ＝163V。
(3)降低温度，正、逆反应速率均减小，CO2体积分数增大，平衡向逆反应方向移动，则v正＜v逆。
5．(1)＋90 kJ·mol－1(2)反应Ⅰ为熵增加的反应CO含量升高，破坏燃料电池的交换膜(3)①C②升温，反应速率加快③加入水蒸气(或加入更合适的催化剂)(4)91% 5.6×10－3解析(1)反应Ⅰ加上反应Ⅱ得到：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH3＝＋90 kJ·mol－1。
(2)反应自发进行的要求是ΔG＝ΔH－TΔS＜0，此反应的ΔH＞0，所以反应自发进行的原因是ΔS ＞0，即反应为熵增反应；升温会促进反应Ⅲ的发生，提高CO的含量，而CO会破坏该电池的交换膜。
(3)①随着反应温度的升高，速率加快，但是CO的生成率并没有接近反应的平衡态，说明该反应使用的催化剂对于反应Ⅱ选择性低，C项正确、D项错误；三个反应都吸热，所以升温都正向移动，不会促进CO转化为甲醇，A、B项错误。
②由①的叙述可以得到答案：升温，反应速率加快。
③加入水蒸气，可以提高甲醇的转化率，同时使反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，从而降低了CO的生成率；加入更合适的催化剂，最好只催化反应Ⅰ，不催化反应Ⅱ，也能达到目的。
(4)达平衡时CO为0.03 0 mol，根据反应Ⅱ得到参与反应的氢气为0.03 0 mol，所以反应Ⅰ生成的氢气为2.73 mol(平衡剩余氢气2.70 mol)，根据反应Ⅰ，消耗的甲醇为0.91 mol，所以甲醇的转化率为91%。
根据反应Ⅰ的数据，消耗的水为0.91 mol，生成的CO2为0.91 mol，则剩余0.41 mol水，在反应Ⅱ中消耗0.03 mol CO2，生成0.03 mol CO 和0.03 mol水，所以达平衡时，水为0.44 mol，CO2为0.88 mol。
可求得反应Ⅱ的平衡常数。