2022届高三化学一轮复习讲义：化学平衡常数及转化率的计算

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化学平衡常数及转化率的计算

复习目标　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。3.能正

确计算化学反应的转化率(α)。

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＝(固

体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中)。

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)判断反应是否达到平衡或向何方向进行。

对于化学反应 aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：Q＝。

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)判断可逆反应的热效应

(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度(×)

错因：平衡常数表达式中，必须是各物质的平衡浓度。

(2)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大(×)

错因：平衡常数只与温度有关。

(3)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大(×)

错因：升温，对于吸热反应，平衡常数增大，对于放热反应，平衡常数减小。

(4)一个可逆反应的正反应 K正与逆反应 K逆相等(×)

错因：它们互为倒数关系。

(5)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动(×)

错因：平衡常数发生改变，温度一定改变，所以化学平衡一定发生移动。

1．书写下列化学反应的平衡常数表达式。

(1)Cl2＋H2OHCl＋HClO

(2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)

(3)CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O

(4)CO＋H2OHCO＋OH－

(5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)

答案　(1)K＝

(2)K＝

(3)K＝

(4)K＝

(5)K＝c(CO2)

2．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系

①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　K1

②N2(g)＋H2(g)NH3(g)　K2

③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　K3

(1)K1和K2，K1＝K。

(2)K1和K3，K1＝。

3．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)CO2(g)＋Cu(s)　K1

反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)　K2

反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K3

K3与K1、K2的关系是 K3＝_____________________________。

答案　

解析　K3＝，K2＝，结合 K1＝，可知 K3＝。

题组一　平衡常数及影响因素

1．对于反应 C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH>0，下列有关说法正确的是(　　)

A．平衡常数表达式为 K＝

B．恒温条件下压缩容器的体积，平衡不移动，平衡常数 K不发生变化

C．升高体系温度，平衡常数 K减小

D．恒温恒压条件下，通入氦气，平衡正向移动，平衡常数 K不发生变化

答案　D

解析　固态物质浓度为“常数”，视为“1”，不需写入平衡常数表达式，A项错误；增大

压强，平衡逆向移动，B项错误；升温，该反应正向进行，K增大，C项错误；恒压条件下，

通入氦气，平衡向气体体积增大的方向移动，即平衡正向移动，K只与温度有关，温度不变，

K不发生变化，D项正确。

2．(2020·西安市铁一中学质检)O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优

点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温

常压下发生的反应如下：

反应①　O3O2＋[O]　ΔH>0　平衡常数为 K1；

反应②　[O]＋O32O2　ΔH<0　平衡常数为 K2；

总反应：2O33O2　ΔH<0　平衡常数为 K。

下列叙述正确的是(　　)

A．降低温度，总反应 K减小

B．K＝K1＋K2

C．适当升温，可提高消毒效率

D．压强增大，K2减小

答案　C

解析　降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K1＝，K2＝，K＝＝K1·K2，B项错

误；升高温度，反应①平衡向右移动，c([O])增大，可提高消毒效率，C项正确；平衡常数

只与温度有关，D项错误。

题组二　平衡常数的应用

3．(2019· 宁夏高三调研 )在恒容密闭容器中，由 CO 合成甲醇： CO(g) ＋

2H2(g)CH3OH(g)，在其他条件不变的情况下研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，

下列说法正确的是(　　)

A．平衡常数 K＝

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