高三化学一轮复习 2.3.5化学平衡的计算教学案 苏教版

§3.2化学平衡（5化学平衡的计算）

【归纳与整理】

一、化学平衡常数------平衡混合物中各组分的物质的量浓度之间的限制关系

1．概念

在一定温度下，当一个可逆反应达到时，生成物与反应物的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号

表示。

2．表达式

对于可逆反应在一定温度条件下达到平衡时：

K=

3．平衡浓度

只写浓度可变的溶液相和气相，纯固态和纯液态物质不写入（浓度视为1）：

CaCO32(g) K

Cr2O72 －( aq ) + H2 4 2 －( aq ) + 2 H+ ( aq ) K

4．K的意义

平衡常数是表明化学反应在一定条件下进行的最大程度（即反应限度）的特征值，一般可认为，K越大，表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比值越大，也就是反应进行的程度越大；反之，K越小，表示反应进行的程度越小。

一般地说，K＞K 时，该反应进行得就基本完全了。

F2 + H2×1095

Cl2 + H2×1033

Br2 + H2×1019

I2 + H2×102

5．影响K的因素

✧放热反应,温度升高,平衡常数______________(“变大”、“变小”)

✧吸热反应,温度升高,平衡常数______________(“变大”、“变小”)

6．平衡常数K的表达

（1）化学计量数扩大 2 倍， K

N2 + 3 H2 3 K=

1/2 N2 + 3/2 H23 K=

（2）互逆反应，其平衡常数

2NO2O4 K=

N2O2 K=

（3）反应方程式相加 ( 减 )，平衡常数相

NH43 + HI ①K1=

2 + I2 ②K2=

2NH43 + I2 + H2 ③K3=

（4）用实际参加反应的粒子进行表达

Cl2 + H2+ + Cl- + HClO K=

7．平衡常数K的应用

（1）判断可逆反应进行的限度

（2）判断一个可逆反应是否达到平衡

若用起始时各物质浓度幂之积的比值（用Q表示）与K比较，可判断可逆反应进行的方向。

当Q=K时，可逆反应；

当Q>K时，可逆反应；

当Q

二、平衡转化率

某个指定反应物的转化率=

三、化学平衡计算

化学平衡计算三步曲

n起始/mol a b c d

n变化/mol mx nx px qx

n平衡/mol a-mx b-nx c+px d+qx

【例1】已知在800K时，反应：

CO(g) + H22(g) + CO2(g)

若起始浓度c(CO) = 2mol•L-1，c(H2O) = 3mol•L-1，则反应达平衡时，CO转化成CO2的转化率为60%，如果将H2O的起始浓度加大为6 mol•L-1，试求此时CO转化为CO2的转化率。

【基本练习】

➢转化率有关的计算

1．将1mol气体A和3mol气体B在一定条件下发生反应：A(g) + （△H<0）。

达到平衡时，B 的转化率为50%，则A 的转化率为

A ． 25%

B ． 30%

C ． 40%

D ． 50% 2．将2mol 气体A 和3mol 气体B 在一定条件下发生反应：A(g)+3B(g) 2C(g) （△H<0）。达到平衡时，B 的转化率为50%，则A 的转化率为

A ． 25%

B ． 30%

C ． 40%

D ． 50%

3．在一定条件下进行的合成氨反应，当反应达到平衡时，实验测得N 2的转化率为25%，而H 2

的转化率为37.5%。则起始时N 2和H 2的物质的量之比为：

A ． 1∶1

B ． 1∶2

C ． 1∶3

D ． 2∶1 4．在一定温度下，在密闭容器中使NO 2分解，2NO 2 2NO + O 2，反应达到平衡时，容器

内压强为原来的1.4倍，则NO 2的分解率为

A ．20%

B ．40%

C ．50%

D ．80%

5．在一密闭容器中，用等物质的量的A 和B 发生如下反应：A(g)+ 2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混和气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等。则这时A 的转化率为

A ．40%

B ．50%

C ．60%

D ．70% 6．X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和 b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应：X + 2Y 2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足n （X ）+ n （Y ）= n （Z ），则Y 的转化率为 A ．%1005

b a ×+ B ．%)(100b

5b a 2×+ C ．%)(1005b a 2×+ D ．%100a

5b a ×+

7．如右下图所示两个等体积的容器，A 为恒压容器，B 为恒容容器。在相同温度下，分别将1 mol N 2 和3 mol H 2 混合气体充入A 、B 容器中，发生如下反应： N 2(g)+3 H 2 (g) 2NH 3 (g)； △H =-92.4 kJ/mol 。 保持温度不变，A 、B 容器中的反应均达到平衡状态。平衡时，A 容器中气体体积为起始时的4/5，平衡状态记为P 。 试回答下列问题：

(1) 平衡时A 容器中NH 3 的体积分数是 。若要使B 容器中NH 3 的体积分数与 A 容器中相同，可采取的措施是 。

(2) 若保持温度不变，向B 容器中补加c mol NH 3 ，再次达到平衡时，A 、B 两容器中压强恰好相等，则c= 。

(3)若保持温度不变，开始时向容器A 中加入a mol N 2 、b mol H 2和c mol NH 3 ，要使反应向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与原A 平衡状态P 相同，则起始时，c 的取值范围是 。

(4)若保持温度不变，开始时向容器B 中加入a mol N 2 、b mol H 2 和 1 mol NH 3 ，平衡时，测得放出的热量为23.1 kJ ，NH 3 的体积分数与A 容器平衡状态P 相同，则a + b 的值是 。

➢ 化学平衡常数有关的计算

1．在某一容积为2L 的密闭容器内，加入0.8mol 的H 2和0.6mol 的I 2，在一定的条件下发生如下反应：H 2(g)＋I 2(g) 2HI(g)；△H<0。反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1： （1）该反应的化学平衡常数表达式为 ；