专题8-化学平衡常数及转化率的计算
化学平衡常数及转化率的计算
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。
高考化学-平衡常数 转化率 平衡图像专题讲义
高考化学—-平衡常数、转化率—-专题讲义组长审核:授课主题化学平衡常数、转化率及反应方向的判断教学目的能够写出化学平衡常数的表达式;能够计算出物质的平衡转化率;教学重难点判断反应是否达到平衡状态;反应物平衡转化率的变化判断;焓变、熵变及化学反应方向的关系教学内容本节知识点讲解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)表达式关于一般的可逆反应:m A(g)+ｎB(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、Ｋ<1０−510−５～105〉105反应程度特别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)cＣ(g)+ｄD(g)在任意状态时,浓度商均为Ｑc＝。
Qｃ>K时,反应向逆反应方向进行;Q c=K时,反应处于平衡状态;Ｑｃ<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、转化率关于一般的化学反应:aＡ+b B c C+dＤ,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: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)ｐC(g)+qＤ(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)ｎB(g)+ｐC(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3。
高考化学热点《化学平衡常数及平衡转化率的计算》含解析
【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。
高中化学专题- 化学平衡常数及转化率的计算
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。
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。
7.3化学平衡常数及转化率的计算工业合成氨课件(31张)
A的初始浓度
= c0 A ［A］×100%= cA ×100%。
c0 A
c0 A
(2)规律: ①同一反应的不同反应物,其转化率可能不同;当按照反应系数之比投入反应 物时,反应物转化率相同。 ②多种反应物参加反应时,提高一种反应物的浓度,可以_提__高__其他反应物的转 化率,而该反应物本身的转化率会_降__低__。
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mA(g)+nB(g)
［C］p［D］q
K= _［__A_］_m［__B_］_n__ 。
pC(g)+qD(g),
高中全程复习方略
第3节 化学平衡常数及转化 率的计算 工业合成氨
内容索引
考点1:化学平衡常数的含义和应用 考点2:化学平衡常数和转化率的有关计算 考点3:工业合成氨
高考新风向·命题新情境 课时精归纳·素养速提升 核心素养测评
考点1:化学平衡常数的含义和应用
【核心知识自查】
一、化学平衡常数
1.概念
【易错警示】平衡转化率的几点注意事项
(1)在同一条件下,平衡转化率是最大的转化率。 (2)产率= 实际产量 ×100%,“产率”不一定是平衡状态下的。
理论产量
(3) 催化剂可以提高产率,但是不能提高平衡转化率。
(4) 平衡时混合物组分的百分含量= 某组分的平衡量 ×100%。
平衡时各物质的总量
【基础小题诊断】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。 ( )
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。
化学平衡常数、转化率、体积分数及其有关计算补充资料
化学平衡常数、转化率、体积分数及其有关计算补充资料一、必备知识1、平衡转化率α(A)＝c 0(A )－c 平(A )c 0(A )×100% （或=)()()(00A n A n A n -×100% ）2、体积分数ψ（A ）=V A V )( ×100% （或=n A n )( ×100% ）（公式中的“V ”不是容器体积，是气体本身的体积，这个体积并非空间体积，而是表示数量意义，这个体积越大，意味着充入容器中的气体物质的量就越多）3、化学平衡常数的表达式：对于一般的可逆反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，在一定温度下达到平衡时，K ＝)()()()(c p B c A c D c C n m q ⋅⋅ 。
（表达式中的各物质的浓度必须是平衡时的浓度）4．化学平衡常数的特点(1)对于一个已给定的可逆反应的化学平衡常数K 只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关，与体系压强大小无关，与某物质的转化率大小无关（K 可以影响转化率，但转化率不影响K 。
一个给定的可逆反应，K 只受温度影响，温度不变，K 值就不变）。
(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”（100%）而不代入公式。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数．若反应方向改变，则平衡常数改变．若方程式中各物质的计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变，但意义不变。
所以化学平衡常数还跟化学反应本身有关！ 5、化学平衡常数的应用(1)利用K 可以推测可逆反应进行的程度K 的大小表示可逆反应进行的程度，K 值越大说明反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K 值越小说明反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。
(2)利用K 可判断反应热效应若升高温度，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。
（3）借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态． 对于可逆反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Q ＝c c (C )·c d (D )c a (A )·c b (B ) ，Q 叫做浓度商，表达式与平衡常数相同，但表达式中各物质的浓度不一定是平衡浓度，要比较Q 与K 的大小关系：① Q < K ，反应未达平衡，反应向正方向进行，υ正>υ逆 ； ② Q = K ，反应处于平衡状态，υ正= υ逆 ；（这时Q 表达式中的浓度就是平衡浓度了）③ Q > K ，反应未达平衡，反应向逆方向进行，υ正< υ逆 ；平 平平 平 平(总) (总)1．写出下列可逆反应的化学平衡常数的表达式： （1）N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) （2）2NH 3(g)N 2(g) + 3H 2(g)（3）1/2 N 2(g) + 3/2H 2(g) NH 3(g) （3）Fe 2O 3 (s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO 2(g) （4）NH 4+ (aq) + H 2O(l) NH 3•H 2O(aq) + OH -（g ） （5）C(s) + H 2O (g)CO(g) + H 2(g)（6）CH 3COOH + CH 3CH 2OHCH 3COOCH 2CH 3 + H 2O（7）CO 吸入肺中与血红蛋白(Hb)反应：CO ＋HbO 2O 2＋HbCO2．在300℃时，将0.23 mol SO 2和0.11 mol O 2放入的密闭容器中，2SO 2＋O 2 2SO 3达到平衡时得到0.12 mol SO 3，则此温度下，该反应的化学平衡常数是[23.8V （或23.8 Vmol·L －1）] 3．2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) ΔH ＜0，升高温度，平衡常数K 正 ，K 逆（填“增大”或“减小”，下同），降低温度，平衡常数K 正 ，K 逆 。
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)。
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考点8：化学平衡常数及转化率的相关计算
学号姓名
1．（2018年全国I卷）F．Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。
体系的总压强P随时间t的变化如下表所示(t=∞时，N2O5(g)完全分解)：
t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞
p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数K p=_______kPa（K p为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。
2.（2018新课标II卷）CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。
CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2·L−2。
3.（2018新课标III卷）对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343 K时反应的平衡转化率α=_________%。
平衡常数K343 K=__________（保留2位小数）。
②在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是___________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有____________、___________。
③比较a、b处反应速率大小：υa________υb（填“大于”“小于”或“等于”）。
反应速率υ=υ正
−υ逆=−，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处=__________（保留1位小数）。
4（2017新课标Ⅲ卷）.298K时，将20mL 3x mol•L﹣1
Na3AsO3、20mL 3x mo l•L﹣1 I2和20mL NaOH溶液混合，
发生反应：
AsO33﹣(aq)+I2(aq)+2OH﹣AsO43﹣(aq)+2I﹣(aq)+H2O(l)。
溶液中c(AsO43﹣)与反应时间（t）的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是（填标号）。
a．溶液的pH不再变化
b．v(I﹣)=2v(AsO33﹣) c．c (AsO43﹣) /c (AsO33﹣)不再变化d．c(I﹣) =y mol•L﹣1
②t m时，v正v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
③t m时，v逆t n时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是。
④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为。
考点8：化学平衡常数及转化率的相关计算
1.
2
18.8
13.4
26.4
p
K kPa kPa =≈
【解析】
根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa，根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×2＝71.6 kPa，氧气是35.8kPa÷2＝17.9 kPa，总压强应该是71.6 kPa+17.9 kPa＝89.5 kPa，平衡后压强减少了89.5 kPa－63.1kPa＝26.4kPa，所以根据方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa，二氧化氮对应
的压强是71.6 kPa－26.4kPa×2＝18.8kPa，则反应的平衡常数
2
18.8
13.4
26.4
p
K kPa kPa =≈。
2.1/3
【解析】在某温度下体积为2L的密闭容器中加入2molCH4、1mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率为50%
CH4 + CO22CO + 2H2
起始浓度（mol/L)： 1 0.5 0 0
转化浓度（mol/L)：0.25 0.25 0.5 0.5
平衡浓度（mol/L)：0.75 0.25 0.5 0.5
所以平衡常数为
3. ①22 0.02 ②及时移去产物、改进催化剂、提高
反应物压强（浓度） ③大于 1.3
【解析】
①由图示，温度越高反应越快，达到平衡用得时间就越少，所以曲线a 代表343K 的反应。
从图中读出，平衡以后反应转化率为22%。
设初始加入的三氯氢硅的浓度为1mol/L ，得到：
2SiHCl 3 SiH 2Cl 2 + SiCl 4
起始： 1 0 0
反应： 0.22 0.11 0.11 （转化率为22%）
平衡： 0.78 0.11 0.11
所以平衡常数K=0.112÷
0.782=0.02。
②温度不变，提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离（两边物质的量相等，压强不影响平衡）。
缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施是增大压强（增大反应物浓度）、加入更高效的催化剂（改进催化剂）。
③a 、b 两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而a 点的温度更高，所以速率更快，即V a ＞V b 。
根据题目表述得到 υ正= ，υ逆= ，当反应达平衡时υ正=υ逆，υ正= = υ逆= ，所以，实际就是平衡常数K 值，所以
0.02。
a 点时，转化率为20%，所以计算出： 2SiHCl 3 SiH 2Cl 2 + SiCl 4
起始： 1 0 0
反应： 0.2 0.1 0.1 （转化率为20%）
平衡： 0.8 0.1 0.1
所以X SiHCl3=0.8；X SiH2Cl2=X SiCl4=0.1；所以
4.①ac ②大于③小于 t m 时AsO 43﹣浓度更小，反应速率更慢 ④4y 3/(x-y)2
【解析】
①a ．溶液pH 不变时，则c(OH ﹣)也保持不变，反应达到平衡状态，故a 正确； b ．同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v(I ﹣)=2v 3
125.075.05.05.022=⨯⨯=K
c(AsO33﹣)，故b错误；c．(AsO43﹣) /c(AsO33﹣)不再变化，可说明各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故c正确；d．由图可知，当c(AsO43﹣)=y mol•L﹣1时，浓度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c(I﹣) =2y mol•L﹣1，所以c(I﹣)=y mol•L﹣1时没有达到平衡状态，故d错误。
故答案为：ac；
②反应从正反应开始进行，t m时反应继续正向进行，则v正大于v逆，故答案为：大于；
③t m时比t n时浓度更小，则逆反应速率更小，故答案为：小于；tm时AsO43﹣浓度更小，反应速率更慢；
④反应前，三种溶液混合后，Na3AsO3的浓度为3xmol/L×(20÷(20+20+20)) =xmol/L，同理I2的浓度为xmol/L，反应达到平衡时，生产c(AsO43﹣)为ymol/L，则反应生产的c(I﹣)=2ymol/L，消耗的AsO33﹣、I2的浓度均为ymol/L，平衡时c c(AsO33﹣)=( x﹣y) mol/L，c(I2) =(x﹣y) mol/L，溶液中c(OH﹣) =1mol/L，则K= y×(2 y)2/[(x-y)×(x-y) 12]=4y3/(x-y)2。