专题47 化学平衡常数与转化率的计算
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。
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。
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 。
大单元四 第十一章 第47讲 化学平衡常数的综合计算
第47讲 化学平衡常数的综合计算[复习目标] 1.了解压强平衡常数的含义，了解平衡常数与速率常数的关系。
2.掌握平衡常数和平衡转化率计算的一般方法。
考点一 压强平衡常数及相关计算1．气体的分压p (B)相同温度下，当某组分气体B 单独存在且具有与混合气体总体积相同的体积时，该气体B 所具有的压强，称为气体B 的分压强，简称气体B 的分压，符号为p (B)，单位为Pa 或kPa 或MPa 。
气体B 的分压p (B)＝气体总压p ×B 的体积分数＝气体总压p ×B 的物质的量分数。
2．压强平衡常数对于有气体参与的化学反应，写平衡常数表达式时，用平衡时各气体的分压代替浓度，计算所得到的平衡常数称为压强平衡常数(K p )。
如：a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)，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]。
3．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%4.列三段式法计算压强平衡常数例 一定温度和催化剂条件下，将1 mol N 2和3 mol 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 1 3 0 转化/mol 0.5 1.5 1 平衡/mol 0.5 1.5 1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专题讲解
第25讲 化学平衡常数及转化率的计算考纲要求 1.了解化学平衡常数(K )的含义。
2.能利用化学平衡常数进行相关计算。
考点一 化学平衡常数的概念及应用1．概念在一定温度下，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m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
3．意义及影响因素(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
(2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
4．应用(1)判断可逆反应进行的程度。
(2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q ＝c c (C )·c d (D )c a (A )·c b (B )。
Q ＜K ，反应向正反应方向进行； Q ＝K ，反应处于平衡状态； Q ＞K ，反应向逆反应方向进行。
(3)利用K 可判断反应的热效应：若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。
(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度( ) (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数( ) (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动( ) (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化( )(5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度( )(6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√书写下列反应的平衡常数表达式。
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。
化学二轮考点突破：化学基本理论——速率、平衡常数及转化率的判断与计算
化学基本概念——速率、平衡常数及转化率的判断与计算【考点透析】一、化学平衡常数1．注意事项(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度变化无关。
(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入化学平衡常数公式。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若方程式中各物质的化学计量数等比例扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
如N2＋3H22NH3K＝a，则有：2NH3N2＋3H2K′＝1a1 2N2＋32H2NH3K″＝a122．具体应用(1)K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，越不完全，转化率就越小。
(2)若用任意状态的浓度幂之积的比值(称为浓度商，用Q表示)与K比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。
即：对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，Q＝c p(C)·c q(D) c m(A)·c n(B)。
Q＜K反应向正反应方向进行Q＝K反应达到平衡状态Q＞K反应向逆反应方向进行(3)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。
(4)计算转化率。
依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。
二、化学平衡常数与转化率的计算1．明确四个量(起始量、变化量、平衡量和差量)N2＋3H2催化剂高温、高压2NH3Δn＝2起始量 1 3 0变化量a b c c平衡量1－a3－b c(1)反应物的平衡量＝起始量－转化量。
(2)生成物的平衡量＝起始量＋转化量。
(3)各物质变化浓度之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。
变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。
因此，抓变化浓度是解题的关键。
(4)化学平衡前后，同种元素原子的物质的量相等。
高考化学复习：化学平衡常数及转化率的计算
为0 h时的1 ，4～8 h浓度又变为4 h的 1 ，从8～16 h经过8个小时浓度变为
8 h的 1 ，2所以每经过4个小时浓度均降2 低为原来的。 4
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二、借用“题链”跟踪化学平衡常数计算的考查方向 3．[题链1，2022·湖南选择考，16(1)]在一定温度下，向体积固定的密闭容器 中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g)，起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生 成水煤气： Ⅰ.C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) Ⅱ.CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) 反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 mol。反应Ⅰ的平 衡常数Kp＝_0_.0_2__M_P_a_(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
突破 实质是对信息的理解
k逆和K的联系
理
压强平衡常数也是研究 物质的量分数计算平衡常数同 平衡常数是研究可逆
化学
可逆反应平衡状态的一 样也是研究可逆反应平衡状态 反应平衡状态的一种
观念
种手段、工具
的手段、工具
手段、工具
返回
压强平衡常数
返回
要点梳理
1．含义
在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代浓度，计算的平衡常数叫压强平
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2．在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度条件下进行反应：
A(g)
B(g)＋C(g) ΔH＝＋85.1 kJ·mol－1。反应时间(t)与容器内气体总压
强(p)的数据见下表：
时间t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 总压强
4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 p/100 kPa
平衡常数和平衡转化率计算专题
平衡常数和平衡转化率计算专题一、已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率1.化学反应2SO 2（g ）＋O 2（g ）2SO 3（g ）是硫酸制造工业的基本反应。
将0.050mol 的SO 2（g ）和0.030mol 的O 2（g ）注入体积为1.0L 的密闭反应器，并置于某较高温度下的恒温环境中，达到化学平衡后，测的反应器中有0.044 mol SO 3（g ），求该温度下反应的平衡常数及SO 2和O 2平衡转化率。
2、在某温度下，将H 2(g)和I 2(g)各0.1mol 混合物充入10L 的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得[H 2]=0.0080mol/L ，求：(1)反应的平衡常数及H 2和I 2的平衡转化率(2)其它条件不变，充入的H 2(g)和I 2(g)各0.2mol,求达平衡时各物质的平衡浓度、及H 2和I 2的平衡转化率 。
二、已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数1.反应SO 2(g)+ NO 2(g) SO 3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L 的SO 2(g)和NO 2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO 2(g)的转化率为50%，试求：在该温度下。
（1）此反应的平衡常数及NO 2的转化率。
（2）若NO 2(g)的初始浓度增不变，SO 2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少？三、已知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。
1.温度为1200℃时测的反应CO 2（g ）＋H 2（g ） CO （g ）＋H 2O （g ）的平衡常数K 为1。
若反应从CO 2（g ）和H 2（g ）开始，且CO 2（g ）和H 2（g ）的初始浓度均为0.0100 mol/L 时，计算各物质的平衡浓度及CO 2和H 2的平衡转化率。
【小结】化学平衡常数与转化率的区别和联系由化学平衡常数K 可以推断反应进行的 ，K 越大，说明反应进行的越 ，反应物的转化率也越 ，但K 只与 有关；转化率也可以表示某一可逆反应进行的 ，α越大，反应进行的越 ，但是α与反应物的起始浓度等因素有关，转化率变化，K 变化。
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1．概念在一定温度下，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(1)对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)，K ＝c p (C )·c q (D )c m (A )·c n (B )(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。
(2)平衡常数与方程式的关系①在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K 正＝1K 逆。
②方程式乘以某个系数x ，则平衡常数变为原来的x 次方。
③两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K 总＝K 1·K 2。
理解应用(1)在某温度下，N 2＋3H 22NH 3的平衡常数为K 1，则该温度下，NH 312N 2＋32H 2的平衡常数K 2＝__________。
答案1K 1(2)在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数： 反应①：CO(g)＋CuO(s)CO 2(g)＋Cu(s) K 1 反应②：H 2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H 2O(g) K 2 反应③：CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g) K 3a ．反应①的平衡常数表达式为____________。
b ．反应③的K 3与K 1、K 2的关系是K 3＝________________________________________。
答案 a ．K 1＝c (CO 2)c (CO )b.K 1K 2解析 b ．K 3＝c (CO 2)·c (H 2)c (CO )·c (H 2O )，K 2＝c (H 2O )c (H 2)，结合K 1＝c (CO 2)c (CO )，可知K 3＝K 1K 2。
3．意义及影响因素(1)K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
第47讲 化学平衡常数的计算2024年高考化学大一轮复习课件
衡浓度是多少？平衡常数K是多少？ 三段式法——“起、转、平、列方程”
1.8 mol/L
(2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)=4 mol/L，c(N)=a mol/L； 达到平衡后，c(P)=2 mol/L，则M的转化率为_5_0_%_，N的起始浓度为6__m_o_l·L－1
转化 平衡
P平衡
p kPa
=
1.45 1.0
P平衡 =p kPa
KP=
p(S)×p(CO2) p(SO2)
=
(0.45p)2 0.55p
平衡时 p(SO2)=01..5455p kPa =81p/220 kPa p(S)= p(CO2)=p kPa
=p kPa
（变式训练）
1. 850oC，向某刚性容器加入1.0 mol SO2和足量碳粉， 发生反应C(s)+SO2(g) S(g)+CO2(g)，反应经过11分钟达到平衡，平衡压强 为p kPa 平衡时硫蒸气的体积分数为1/3， 0～11 min内，平均反应速率
C(s)+CO2(g) ⇌2CO(g)
KP
=
(96%p)2 4%p
=
23.04p
MPa
02 恒温恒容体系，计算Kp 注意:非恒压体系可能要计算平衡时的总压强
例. 850oC，向某刚性容器加入1.0 mol SO2和足量碳粉，起始压强为p kPa ， 发生反应C(s)+SO2(g) S(g)+CO2(g)，反应经过11分钟达到平衡，平衡时 硫蒸气的物质的量为， 0～11 min内，平均反应速率
01 恒温恒压体系，计算Kp
化学平衡常数问题与转化率
化学平衡常数问题与转化率一、化学平衡常数1、概念：在一定温度下，对于一个可逆反应 aA ＋bB cC ＋dD 达到平衡后，生成物浓度以其计量系数的幂次方的乘积和反应物浓度以其计量系数的幂次方的乘积之比是一个常数。
用K 表示。
即：K=C c (C)C d (D)C a (A)C b (B) 单位：(mol/L)(c+d-a-b)2、意义：平衡常数是衡量一个可逆反应在一定温度下反应程度的化学量。
平衡常数越大，反应进行越彻底，转化率就越高。
平衡常数越小，反应进行越不彻底，转化率越低。
3、特征：平衡常数在一定温度下是一个常数，不随浓度、压强、催化剂的改变而改变。
只随温度的改变而改变，也就是说，平衡常数只是温度的函数。
4、注意：①对于固体和纯液体，改变用量不改变浓度，所以，固体和纯液体不列入平衡常数的表达式中。
例如：C (s)＋H 2O(g)CO(g) ＋H 2 (g)，K= C(CO)·C(H 2)C(H 2O) 例如：CH 3COO －(aq)＋H 2O(l) CH 3COOH (aq)＋OH － (aq) K= C(CH 3COOH)·C(OH －)C(CH 3COO －)②对于溶液中进行的可逆反应，实际不参加反应的离子不列入平衡常数的表达式。
例如：FeCl 3＋3KSCN Fe(SCN)3 ＋3KCl K= C[Fe(SCN)2＋]C(Fe 3＋)·C(SCN －)③平衡常数的表达式与方程式书写有关。
可以联立几个方程式确定一个新反应的平衡常数。
逆反应的平衡常数是正反应的平衡常数的倒数。
方程式乘一个系数，平衡常数变为原平衡常数以该系数的幂次方；方程式相加，是原平衡常数相乘；方程式相加，是原平衡常数相除。
例如：CH 3COOHCH 3COO －＋H ＋ K a = C(CH 3COO －)·C(H ＋)C(CH 3COOH) H 2O H ＋＋OH － K w = C(H ＋)·C(OH －)CH 3COO － (aq)＋H 2O(l) CH 3COOH (aq)＋OH － (aq)K h = C(CH 3COOH)·C(OH －)C(CH 3COO －)=K w K a二、平衡常数的运用1、用于相同温度下比较反应进行程度。
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则该反应的平衡常数 K 为___________｡
8.[全国高考Ⅰ] 由 H2 和 CO 直接制备二甲醚的热化学方 程式为 2CO(g) + 4H2(g) == CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH = − 204.7 kJ·mol-1｡
(1)根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备
二甲醚反应的影响________________________
1.[19 全国Ⅱ,27]某温度下,等物质的量的碘和环戊烯( )
在刚性容器内发生反应: (g)+ I2(g) == (g)+2HI(g) ΔH3= 89.3 kJ·mol −1｡起始总压为 105Pa,平衡时总压增 加了 20%,环戊烯的转化率为_____,该反应的平衡常数
Kp=________Pa｡
= 气气体体消起耗始的的体体积积((LL或或mmLL))×100%
专题 47 化学平衡常数与转化率的计算 下过氧化氢分解反应的平衡常数 K313K 大于 K298K
【综合】化学平衡常数与转化率的计算
2.[17 全国Ⅰ,28] H2S 与 CO2 在高温下发生反应:H2S(g) + CO2(g) COS(g) + H2O(g)｡在 610 K 时,将 0.10 mol CO2 与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中,反应平衡 后,水的物质的量分数为 0.02｡ (1)H2S 的平衡转化率 α1 = _______%,反应平衡常 数 K=________｡ (2)在 620 K 重复试验,平衡后水的物质的量分数 为 0.03,H2S 的转化率 α2____α1(填“>” “<”或“=”), 该反应的ΔH____0｡
______________________________________｡
(2)在催化剂存在､压强为 5.0 MPa 的条件下,由 H2 和 CO 直接制备二甲醚｡结果如图所示｡其中 CO
转化率随温度升高而降低的原因是__________
______________________________________｡
《大数据建模高考化学》·高 2021 届备考方案
专题 47 化学平衡常数与转化率的计算
【高考化学•考试大纲】(1)了解化学平衡常数(K)的含 义,能利用化学平衡常数进行相关计算｡(2)能正确 计算化学反应的转化率(α)｡
【课程标准•学业要求】(1)能书写平衡常数表达式,能 进行平衡常数､转化率的简单计算｡(2)能利用平衡 常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡 及平衡移动的方向｡
上图中能正确反映平衡常数 K 随温度变化关系的曲线
为 ( 填 曲 线 标 记 字 母 ), 其 判 断 理 由 是
__________________________________________｡
6.[16 全国Ⅲ,27] 在不同温度下,NaClO2 溶液对烟气中的 SO2和NOx进行脱硫､脱硝的反应中,SO2和NO 的平衡分 压 px 如图所示｡由图分析可知,反应温度升高,脱硫､脱硝 反应的平衡常数均_______ (填“增大”“不变”或“减小”)｡
Kc 是用浓度来表示的平衡常数(默认表示),通常用 于恒容容器的反应中;Kp 是气体分压来表示的平衡常 数,通常用于恒压容器的反应中｡
纯固体物质不存在浓度问题,溶剂的浓度是常数,
因此不出现在化学平衡常数中｡
化学平衡常数可表示可逆反应进行的程度(反应
的限度),K 值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例
(1)用离子方程式表示 Na2CrO4 溶液中的转化反应
____________________________________｡
(2)由
图
可
知
,
溶
液酸
性
增
大
,CrO
24
的
平
衡
转
化
率
________(填“增大”､“减小”或“不变”)｡根据 A 点
数据,计算出该转化反应的平衡常数为
__________｡ (3)升高温度,溶液中 CrO42-的平衡转化率减小,则该
7.[17 全国Ⅲ,28] 298K 时,将 20 mL 3xmol·L−1 Na3AsO3､
20 mL 3x mol·L−1 I2 和 20 mL NaOH 溶液混合,发生反
应
:AsO
3− 3
(aq)+I2(aq)+2OH−(aq)AsO
3− 4
(aq)+
2I−(aq)
+H2O(l)｡达平衡时,c(AsO34−)为 y mol·L−1,溶液的 pH=14,
反应的 ΔH____0(填“大于”“小于”或“等于”)｡
4 题图
5 题图
5. [15 全国Ⅱ,27] 合成甲醇的反应为: CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 = − 99 kJ·mol-1,该反应的化学平衡常 数 K 的表达式为_____________________________;
3.[16 全国Ⅲ,27] 反应 ClO2− +2SO32- 2SO24-+Cl−的平衡
常数 K 表达式为___________________｡
4. [16 全国Ⅰ,27] CrO24-和 Cr2O72-在溶液中可相互转化｡室 温下, 初始浓度为 1.0 mol·L−1 的 Na2CrO4 溶液中 c(Cr2O27-) 随 c(H+) 的变化如图所示｡
176
一､化学应 :mA(g)+nB(g)pC(g)+
qD(g)｡ 其中 m､n､p､q 分别表示化学方程式中各反应
物和生成物的化学计量数｡当在一定温度下达到化学
平衡时,该反应的平衡常数可以表示为:
Kc =
cp(C) ·cq(D) cm(A)·cn(B)
或 K p= ppmp((CA))··ppqn((DB))｡
越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得
越完全,反应物转化率越大｡
“三段法”是有关化学反应速率和化学平衡计算
的万能解法,凡是涉及到计算,都先考虑这种方法｡
二､转化率
某一反应物的转化率
=
反应物的消耗浓度(mol/L) 反应物的起始浓度(mol/L)
×100% = 反反应应物物的的起消始耗量量((mmooll))×100%
2.[18 全 国 Ⅱ,27]CH4-CO2 催 化 重 整 反 应 为 :CH4(g)+ CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ·mol−1｡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｡