2019高考化学一轮复习有关化学平衡常数的计算学案(含解析)

亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……
有关化学平衡常数的计算
李仕才
夯实基础知识
1．一个模式——“三段式” 如m A(g)＋n B(g)?
?p C(g)＋q D(g)，令A 、B 起始物质的量浓度分别为a mol·L －1
、b mol·L
－1
，达到平衡后消耗A 的物质的量浓度为mx mol·L －1。

m A(g)＋n B(g)?
?p C(g)＋q D(g)
c 始/mol·L －1 a b 0 0 c 转/mol·L －1 mx nx px qx c 平/mol·L －1 a －mx b －nx px qx
K ＝(px )p
·(qx )
q
(a －mx )m ·(b －nx )n 。

2．明确三个量的关系
(1)三个量：即起始量、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。

3．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%。

深度思考
将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH 4I(s)?
?NH 3(g)＋HI(g)，
②2HI(g)??H 2(g)＋I 2(g)。

达到平衡时：c (H 2)＝0.5 mol·L －1
，c (HI)＝4 mol·L －1
，则此温度
下
反
应
①
的
平
衡
常
数
为
___________________________________________________________。

答案 20 典型题目组
题组一 化学平衡常数的单纯计算
1．(2018·南宁二中月考)在容积为 1.00 L 的容器中，通入一定量的N 2O 4，发生反应N 2O 4(g)??2NO 2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：
(1)反应的ΔH ________(填“大于”或“小于”)0；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。

反应的平衡常数K 1为________。

(2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T ，c (N 2O 4)以0.002 0 mol·L －1
·s －1
的平均速率降低，经10 s 又达到平衡。

①T ________(填“大于”或“小于”)100 ℃，判断理由是_____________________________。

②列式计算温度T 时反应的平衡常数K 2_____________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 (1)大于 0.36
(2)①大于 正反应吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高
②平衡时，c (NO 2)＝0.002 0 mol·L －1
·s －1
×10 s ×2＋0.120 mol·L －1
＝0.160 mol·L －1
c (N 2O 4)＝0.040 mol·L －1
－0.002 0 mol·L －1
·s －1
×10 s ＝0.020 mol·L －1
K 2＝(0.160)2
0.020
＝
1.28
题组二 化学平衡常数与转化率相结合计算
2．羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。

在恒容密闭容器中，将CO 和H 2S 混合加热并达到下列平衡： CO(g)＋H 2S(g)?
?COS(g)＋H 2(g) K ＝0.1
反应前CO 的物质的量为10 mol ，平衡后CO 的物质的量为8 mol 。

下列说法正确的是( ) A ．升高温度，H 2S 浓度增加，表明该反应是吸热反应 B ．通入CO 后，正反应速率逐渐增大 C ．反应前H 2S 物质的量为7 mol
D ．CO 的平衡转化率为80% 答案 C
3．[2017·全国卷Ⅰ，28(3)]H 2S 与CO 2在高温下发生反应：H 2S(g)＋CO 2(g)?
?COS(g)
＋H 2O(g)。

在610 K 时，将0.10 mol CO 2与0.40 mol H 2S 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。

①H 2S 的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K ＝________。

②在620 K 重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H 2S 的转化率α2________α1，该反应的ΔH ________(填“>”“<”或“＝”)0。

③向反应器中再分别充入下列气体，能使H 2S 转化率增大的是________(填标号) A ．H 2S B ．CO 2 C ．COS D ．N 2 答案 ①2.5 2.8×10－3
②> > ③B 题组三 有关化学平衡常数的另类计算
4．(2016·海南，16)顺­1,2­二甲基环丙烷和反­1,2­二甲基环丙烷可发生如下转化：
该反应的速率方程可表示为v (正)＝k (正)c (顺)和v (逆)＝k (逆)c (反)，k (正)和k (逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。

回答下列问题：
(1)已知：t 1温度下，k (正)＝0.006 s －1
，k (逆)＝0.002 s －1
，该温度下反应的平衡常数值
K 1＝________；该反应的活化能E a (正)小于E a (逆)，则ΔH ________(填“小于”“等于”或
“大于”)0。

(2)t 2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是________(填曲线编号)，平衡常数值K 2＝________；温度t 1________(填“小于”“等于”或“大于”)t 2，判断理由是________________________________________________________________________。

答案 (1)3 小于
(2)B 7
3 小于 该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动
5．一定量的CO 2与足量的C 在恒压密闭容器中发生反应：C(s)＋CO 2(g)?
?2CO(g) ΔH
＝＋173 kJ·mol －1
，若压强为p kPa ，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：
(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为________。

(2)t1℃时平衡常数K p＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)；该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是_____________________________________________。

答案(1)25% (2)0.5p不Q p＝K p。