高三化学 化学平衡常数相关计算

c(H+)=10-7mol/L
错误
c(H+)=0.1×10-6mol/L 错误
c(H+)=1×10-7mol/L 正确
• 未按照题目中要求的有效数字作答——扣一分
近年命题主要角度
• 平衡常数表达式及计算 • 涉及转化量的计算 • 利用平衡常数作定性判断
近年命题主要角度
• 平衡常数表达式及计算
• 涉及转化量的计算
t / min 0 40 80 160 260 13001700
p / kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
(2)25℃时N2O4(g) 平衡常数Kp= 位小数）
2NO2(g)反应的 kPa(计算结果保留1
涉及转化量的计算
• （2018 全国I）F. Daniels等曾利用测 压法在刚性反应器中研究了25℃时 N2O5(g)的分解反应：
• 若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为___________。
AsO33− +I2 +2OH−
始/(mol/L) x
x—
转/(mol/L) y
y
平/(mol/L) x-y x-y 1
AsO43− +2I− + H2O
0
0
y
2y
y
2y
4 y3 (x y)2
平衡常数表达式及计算
• （2017 全国III）298 K时，将20 mL 3x mol·L−1 Na3AsO3、20 mL 3x
ni n总
平衡常数表达式及计算
• （2014 全国I）下图为气相直接水合法C2H4(g) + H2O(g)
C2H5OH(g)中
乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系 [其中n(H2O):n(C2H4)=1:1]
• 列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp＝ 0.0717Mpa-1
C2H4(g) + H2O(g)
c2 (NO) c(O2 ) c2 (NO2 )
总压增加了20%，环戊烯的转化率为_4_0，%该反应的平衡常数Kp=
Pa。
总n增加了200.4%mol C5H8(g) + I2(g)
始/mol
1
1
差量法
转/mol
x0.4
x0.4
C5H6(g) + 2HI(g) Dn
0
0
x0.4
20x.8
0x.4
平/mol
0.6
0.6
0.4
0.8
0.4
(C5H8 )
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 13001700
p / kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
(时v1)，研2究测1表得0明3体，系pNN中2O2O5 (p5kO(Pg2 a)=的2m.分9ink解P1a)反。，应t则=速此6率2时m的in
有可逆反应均平衡时的浓度或分压
平衡体系中I(g)、H2(g)分压分别为 80 kPa、 72 kPa， T K下Kp2= 32.1。
Dp=456kPa-416kPa=40kPa
反应②消耗的I2(g)：168kPa-32kPa=136kPa
I2(g)
2I(g) Dp
I2(g) + H2(g)
2HI(g)
2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
始/kPa 35.8
0
0
转/kPa 35.8 5 71.6 17.9
2
/kPa 0
71.6 17.9
p=89.5kPa
t / min 0 40 80 160 260 13001700 p / kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1
涉及转化量的计算
• （2018 全国I）F. Daniels等曾利用测 压法在刚性反应器中研究了25℃时 N2O5(g)的分解反应： 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g)
2N2O4(g) • 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）
mol·L−1 I2和 20 mL NaOH溶液混合，发生反应：
AsO33−(aq)+I2(aq)+2OH−(aq)
AsO43−(aq)+2I−(aq)+ H2O(l)。
• 若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为___4_y_3______。
(x y)2
AsO33− +I2 +2OH−
AsO43− +2I− + H2O
分式不得分！
近年命题主要角度
• 平衡常数表达式及计算 • 涉及转化量的计算 • 利用平衡常数作定性判断
近年命题主要角度
• 平衡常数表达式及计算 • 涉及转化量的计算
• 三段式 • 差量法
• 利用平衡常数作定性判断
涉及转化量的计算
• （发2生0反19应全C国5HII8）(g某) +温I2度(g下) ，等物C质5H的6(量g)的+碘2H和I(环g)，戊起烯始（总C5压H8为）1在05刚Pa性，容平器衡内时
• 298 K时该反应的平衡常数K= 2.75
平衡常数表达式及计算
• （2017 全国III）298 K时，将20 mL 3x mol·L−1 Na3AsO3、20 mL 3x
mol·L−1 I2和 20 mL NaOH溶液混合，发生反应：
AsO33−(aq)+I2(aq)+2OH−(aq)
AsO43−(aq)+2I−(aq)+ H2O(l)。
总压增加了20%，环戊烯的转化率为_4_0，%该反应的平衡常数Kp=3.6 104 Pa。
始/Pa
C5H8(g) + I2(g) 5×104 5×104
C5H6(g) + 2HI(g) Dp
0
0
转/Pa 2×x104 2×x104
2×x104 4×21x04 2×x104
平/Pa
3×104 3×104
NO2 NO O2 0.6 0 0
c(O2)平 /(mol·L-1)
0.2
II 0.3 0.5 0.2
III 0 0.5 0.35
容器I 2NO2(g)
始/(mol·L-1) 0.6
2NO(g)+O2(g)
0
0
转/(mol·L-1) 0.4
0.4 0.2
平/(mol·L-1) 0.2
0.4 0.2
K
2.9
(时v1)，研2究测1表得0明3体，系pNN中2O2O5 (p5kO(Pg2 a)=的2m.分9ink解P1a)反。，应t则=速此6率2时m的in pN2O5 =30.0 kPa，v = 0.06 kPa·min-1
pN2O5 =30.0kPa v 2 103 pN2O5 =2 103 30.0=0.06(kPa min 1)
2020年高三化学专题复习 ——化学平衡常数相关计算
山西省实验中学 徐少飞
近年命题主要角度
• 平衡常数表达式及计算 • 涉及转化量的计算 • 利用平衡常数作定性判断
近年命题主要角度
• 平衡常数表达式及计算
• 平衡常数表达式 • 三段式计算
• 涉及转化量的计算 • 利用平衡常数作定性判断
平衡常数表达式及计算
始/mol
转/mol
平/mol
物质的 量分数
注意平衡总压 为1.2×105Pa 分 压
C5H8(g) + I2(g)
1
1
x0.4
x0.4
0.6 + 0.6
1
1
4
4
3104Pa 3104Pa
C5H6(g) + 2HI(g)
0
0
x0.4
20x.8
+
0.4 + 0.8 = 2.4mol
1
1
6
3
2 104Pa 4 104Pa
• （2016 全国II）反应CO(g)+2H2(g)
达式为
。
CH3OH(g)的化学平衡常数K的表
c(CH3OH)
c(CO) c2 (H2 )
• （2016 全国III）反应ClO2−+2SO32− 。
2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为
c2 (SO24 ) c(Cl ) c(ClO2 ) c2 (SO32 )
C2H5OH(g)
始/mol 1
1
0
转/mol 0.2
0.2
0.2
平/mol 物质的 量分数
分压
0.8 + 0.8 + 0.2 =1.8mol
0.8
0.8
0.2
1.8
1.8
1.8
0.8 7.85Mpa 0.8 7.85Mpa 0.2 7.85Mpa
1.8
1.8
1.8
计算结果也 要写单位！
压力平衡常数要带 单位计算！！！
(2)25℃时N2O4(g)
2NO2(g)反应的
平衡常数Kp= 13.4 kPa(计算结果保留1
位小数）
Dp=89.5kPa-63.1kPa=26.4kPa
2NO2(g)
N2O4(g) Dp
始/kPa
0
转/kPa 522x.8
2x6.4
26x.4
平/kPa 18.8
26.4
26.4
涉及转化量的计算
• 利用平衡常数作定性判断
• K ~ Q（浓度商） • 半定量估算
平衡右移
平衡左移
Q
K
Q
利用平衡常数作定性判断
• （2017 江苏节选）温度为T时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反
应：2NO2(g)
2NO(g)+O2(g) 。关于平衡状态，下列说法正确的是（ ）
容器 编号
I
c始/(mol·L-1)
0.4 1
100%
40%
涉及转化量的计算
• （发2生0反19应全C国5HII8）(g某) +温I2度(g下) ，等物C质5H的6(量g)的+碘2H和I(环g)，戊起烯始（总C5压H8为）1在05刚Pa性，容平器衡内时
总压增加了20%，环戊烯的转化率为_4_0，%该反应的平衡常数Kp=3.6 104 Pa。
p = N2O5
kPa，v =
kPa·min-1
涉及转化量的计算
• （2018 全国I）F. Daniels等曾利用测 压法在刚性反应器中研究了25℃时 N2O5(g)的分解反应：
2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g)
始/kPa 35.8
0
转/kPa 5.8
2.9
62min/kPa 30.0
2×104 4×104
(C5H8 )
2 104 5 104
100%
40%
2×104
涉及转化量的计算
• （2018 全国I）F. Daniels等曾利用测 压法在刚性反应器中研究了25℃时 N2O5(g)的分解反应： 2N2O5(g) → 4NO2(g) + O2(g)
2N2O4(g) • 其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速
平衡常数表达式及计算
• （2019 海南）由g-羟基丁酸生成g-丁内酯的反应如下:
HOCH2CH2CH2COOH
+ H2O
• 在298K下，g-羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180 mol/L，测得g-丁内酯的浓 度随时间变化的数据如表所示
t/min
21
50
80
100 120 160 220
∞
c/( mol/L) 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132
保留三位有效数字 保留三位小数
• 保留x位有效数字
12.4567
12.5
• 保留x位小数
0.04567
0.0457
• 题目中无要求
• 以题目中有效数字位数最少的为准（一般至少两位）
12.457 0.046
• 扣分项
• 计算错误——不得分 • 四舍五入出错——不得分 • 分数——不得分 • 科学计数法表示错误——扣一分
• （2020 黄山质检）等物质的量的I2和H2置于预先抽真空的1L密闭容器中，起始 总压为416kPa，保持温度为T K达平衡，总压为456kPa。体系中存在如下反应：
① I2(g)
2I(g)
Kp1 = 200kPa 多重平衡中，平衡常数对应的是所
② I2(g) + H2(g)
2HI(g) Kp2
始/kPa 208
0
始/kPa 168 208
0
转/kPa 4x0
28x0 4x0
转/kPa 136 136
272
平/kPa 168
80 40
平/kPa 32 72
272
Kp2
pH2 I pI2 pH2
(272kPa)2 =32.1 32kPa 72kPa
涉及转化量的计算
• 有效数字
• 题目中有要求
始/(mol/L) x
x—
0
0
转/(mol/L) y
y
y
2y
平/(mol/L) x-y x-y 1
y
2y
平衡常数表达式及计算
• 平衡常数的表示
• 浓度平衡常数——Kc ——适用于气体、溶液平衡 • 压力平衡常数——Kp ——适用于气体平衡
•
混合气体中某组分的分压=总压×该组分的物质的量分数
pi
p总
涉及转化量的计算
pi
p总
ni n总
，即 pi ni
p总 n总
带入理想气体方程p总V =n总RT，得：piV =niRT
恒T 恒V 时，pi 仅正比于ni
涉及转化量的计算
• （发2生0反19应全C国5HII8）(g某) +温I2度(g下) ，等物C质5H的6(量g)的+碘2H和I(环g)，戊起烯始（总C5压H8为）1在05刚Pa性，容平器衡内时