高考化学热点化学平衡常数及平衡转化率的计算含解析

高考化学热点化学平衡常数及平衡转化率的计

算含解析

Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

【热点思维】

1、化学平衡计算

2、化学平衡常数

【热点释疑】

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：a b0 0

变化量：mx nx px qx

平衡量：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：

实验编号温度/℃

起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol n(X)n(Y)n(M)

①700

②800

③800a

④900b

下列说法正确的是

A．实验①中，若5min时测得n(M)＝，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率υ(N)＝×10－2mol/(L·min)

B．实验②中，该反应的平衡常数K＝

C．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＞

【答案】C

起始浓度（mol/L） 0 0

转化浓度（mol/L）

则该温度下平衡常数K＝错误!＝＞1，这说明升高温度平衡常数减小，即平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应。若容器④中温度也是800℃，由于反应前后体积不变，则与③相比④平衡是等效的，因此最终平衡时M的物质的量b＝0.5a＝。当温度升高到900℃时平衡显逆反应方向移动，因此b＜0. 060，D不正确，答案选C。

【热点透析】

（1）对于同类型的反应，K值越大，反应物转化率越大，表示反应进行的程度越大；K值越小，反应物转化率越小，表示反应进行的程度越小。

（2）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。

（3）反应物或生成物中若有固体或纯液体，由于其浓度可以看作为“1”而不代入平衡常数表达式。

（4）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若化学方程式中的化学计量数变化，相应地化学平衡常数也要发生变化；当化学反应逆向进行时，平衡常数为原平衡常数的倒数。

【对点高考】【2015天津理综化学】某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（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1molZ（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=2

B．两次平衡的平衡常数相同

C．X与Y的平衡转化率之比为1：1

D．第二次平衡时，Z的浓度为mol·L－1

【答案】D

【解析】

试题分析：某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（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1molZ（g），则可等效为两等效平衡体系合，在合并瞬间X、Y、Z的体积分数不变，但单位体积内体系分子总数增多，依据勒夏特列原理平衡应朝使单位体积内分子总数减小方向移动，但再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，则说明m+1=3，故m=2，A项正确；同一化学反应的平衡常数只与温度有关，两次平衡温度不变，故两次平衡的平衡常数相同，B项正确；m=2，则起始量X与Y之比为1：2，则反应过程中由方程式可知反应的X与Y之比为1：2，故X与Y的平衡转化率之比为1：1，C项正确；m=2，则该反应为反应前后气体总量不变的反应，故第二次平衡时Z的物质的量为：4×10%=，故Z的浓度为÷2L=L，故D项错误；本题选D。

考点：本题主要考查了化学平衡移动原理及计算。涉及化学计量数的计算、转化率的计算、物质浓度的计算，平衡移动的判断等

【热点巩固】

1．工业上用CO和H

2合成CH

3

OH：CO(g)＋2H

2

(g) CH

3

OH(g)。反应的平衡常

数如下表：

温度/℃0100200300400

平衡常数66713×10-2×10-41×10-5

下列说法正确的是

A．该反应的△H > 0

B．加压、增大H

2

浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率

C．工业上采用5 ×103 kPa和250℃的条件，其原因是原料气的转化率高

D．t℃时，向1 L密闭容器中投入 mol CO和 mol H

2

，平衡时CO转化率为50%，则该温度时反应的平衡常数的数值为100

【答案】D

【解析】

平衡浓度（mol/L）

平衡常数K=

2

0.05

0.050.1

=100，D正确，答案选D。

考点：考查化学平衡影响因素分析判断，平衡常数概念的计算应用

2．利用催化技术可将汽车尾气中的NO和CO转变成CO

2

和N

2

，化学方程式如

下：2NO + 2CO 2CO

2

+ N

2

。某温度下，在容积不变的密闭容器中通入NO和CO，测得不同时间的NO和CO的浓度如下表：

时间/s012345

c(NO) /×10-3 mol·L-

1

c(CO) / ×10-3

mol·L-1