高考化學(xué)熱點(diǎn)精講精練之化學(xué)基本概念基本理論(下)熱點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)及平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算

1、熱點(diǎn)三 化學(xué)平衡常數(shù)及平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算【熱點(diǎn)思維】1、化學(xué)平衡計(jì)算2、化學(xué)平衡常數(shù) 【熱點(diǎn)釋疑】1、如何運(yùn)用“三段式”模式進(jìn)行化學(xué)平衡計(jì)算?根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行(或平衡移動(dòng))的方向，設(shè)某反應(yīng)物消耗的量，然后列式求解。例：mA+nBpC+qD起始量：ab00變化量：mxnxpxqx平衡量：a-mxb-nxpxqx注意：變化量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例。這里a、b可指：物質(zhì)的量、濃度、體積等。弄清起始量、平衡量、平衡轉(zhuǎn)化率三者之間的互換關(guān)系。在使用平衡常數(shù)時(shí)，要注意反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)。2、化學(xué)平衡常數(shù)的意義是什么?使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意哪些問(wèn)題?（1）化學(xué)平衡常數(shù)的意義：化學(xué)平衡常數(shù)可表示反

2、應(yīng)進(jìn)行的程度。K越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，K>105時(shí)，可以認(rèn)為該反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全。雖然轉(zhuǎn)化率也能表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，但轉(zhuǎn)化率不僅與溫度有關(guān)，而且與起始條件有關(guān)。K的大小只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的起始濃度無(wú)關(guān)。（2）在使用化學(xué)平衡常數(shù)時(shí)應(yīng)注意：不要把反應(yīng)體系中純固體、純液體以及稀溶液中水的濃度寫(xiě)進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中，但非水溶液中，若有水參加或生成，則此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù)，應(yīng)寫(xiě)進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中。同一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式寫(xiě)法不同，其平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值亦不同。因此書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值時(shí)，要與化學(xué)反應(yīng)方程式相對(duì)應(yīng)，否則就沒(méi)有意義。【熱點(diǎn)考題】【典例】【2014年高考四川卷第7

3、題】在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g)Y(g)M(g)N(g)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度/起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列說(shuō)法正確的是A實(shí)驗(yàn)中，若5min時(shí)測(cè)得n(M)0.050mol，則0至5min時(shí)間內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率(N)1.0×102mol/(L·min)B實(shí)驗(yàn)中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2.0C實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到平衡是，X的轉(zhuǎn)化率為60%D實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到平衡時(shí)，b0.060【答案】C起

4、始濃度（mol/L） 0.020 0.030 0 0轉(zhuǎn)化濃度（mol/L） 0.012 0.012 0.012 0.012則該溫度下平衡常數(shù)K2.91，這說(shuō)明升高溫度平衡常數(shù)減小，即平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此正方應(yīng)是放熱反應(yīng)。若容器中溫度也是800，由于反應(yīng)前后體積不變，則與相比平衡是等效的，因此最終平衡時(shí)M的物質(zhì)的量b0.5a0.06。當(dāng)溫度升高到900時(shí)平衡顯逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此b0.060，D不正確，答案選C。【熱點(diǎn)透析】（1）對(duì)于同類型的反應(yīng)，K值越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大；K值越小，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小。（2）化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物

5、或生成物的濃度無(wú)關(guān)。（3）反應(yīng)物或生成物中若有固體或純液體，由于其濃度可以看作為“1”而不代入平衡常數(shù)表達(dá)式。（4）化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)變化，相應(yīng)地化學(xué)平衡常數(shù)也要發(fā)生變化；當(dāng)化學(xué)反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí)，平衡常數(shù)為原平衡常數(shù)的倒數(shù)。【對(duì)點(diǎn)高考】【2015天津理綜化學(xué)】某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX（g）和2molY（g）發(fā)生反應(yīng)：X（g）+m Y（g）3Z（g），平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ（g），再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是（ ）Am=2B兩次平衡的平

6、衡常數(shù)相同CX與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1：1D第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0.4 mol·L1【答案】D【解析】試題分析：某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX（g）和2molY（g）發(fā)生反應(yīng)：X（g）+m Y（g）3Z（g），平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ（g），則可等效為兩等效平衡體系合，在合并瞬間X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變，但單位體積內(nèi)體系分子總數(shù)增多，依據(jù)勒夏特列原理平衡應(yīng)朝使單位體積內(nèi)分子總數(shù)減小方向移動(dòng)，但再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變，則說(shuō)明m+1=3，故m=2，A項(xiàng)正確；同一化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)

7、，兩次平衡溫度不變，故兩次平衡的平衡常數(shù)相同，B項(xiàng)正確；m=2，則起始量X與Y之比為1：2，則反應(yīng)過(guò)程中由方程式可知反應(yīng)的X與Y之比為1：2，故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1：1，C項(xiàng)正確；m=2，則該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體總量不變的反應(yīng)，故第二次平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為：4×10%=0.4mol，故Z的濃度為0.4mol÷2L=0.2mol/L，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；本題選D。考點(diǎn)：本題主要考查了化學(xué)平衡移動(dòng)原理及計(jì)算。涉及化學(xué)計(jì)量數(shù)的計(jì)算、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、物質(zhì)濃度的計(jì)算，平衡移動(dòng)的判斷等【熱點(diǎn)鞏固】1工業(yè)上用CO和H2合成CH3OH：CO(g)2H2(g) CH3OH(g)。反應(yīng)的平衡常數(shù)如下

8、表：溫度/0100200300400平衡常數(shù)667131.9×10-22.4×10-41×10-5下列說(shuō)法正確的是A該反應(yīng)的H > 0B加壓、增大H2濃度和加入催化劑都能提高CO的轉(zhuǎn)化率C工業(yè)上采用5 ×103 kPa和250的條件，其原因是原料氣的轉(zhuǎn)化率高Dt時(shí)，向1 L密閉容器中投入0.1 mol CO和0.2 mol H2，平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為50%，則該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值為100【答案】D【解析】平衡濃度（mol/L） 0.05 0.1 0.05平衡常數(shù)K=100，D正確，答案選D?？键c(diǎn)：考查化學(xué)平衡影響因素分析判斷，平衡常數(shù)概念的計(jì)

9、算應(yīng)用2利用催化技術(shù)可將汽車尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式如下：2NO + 2CO 2CO2 + N2。某溫度下，在容積不變的密閉容器中通入NO和CO，測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO的濃度如下表：時(shí)間/s012345c(NO) /×10-3 mol·L-11.000.450.250.150.100.10c(CO) / ×10-3 mol·L-13.603.052.852.752.702.70下列說(shuō)法中，不正確的是A2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率(N2)1.875×10-4 mol·L-1·s-1B在該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)

10、K5C若將容積縮小為原來(lái)的一半，NO轉(zhuǎn)化率大于90%D使用催化劑可以提高單位時(shí)間CO和NO的處理量【答案】B【解析】考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡的知識(shí)。3相同溫度下體積均為1.5 L的兩個(gè)恒容容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：X2 (g)+3Y2(g)2XY3(g) H=92.6 kJ·mol1，實(shí)驗(yàn)測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：容器編號(hào)起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol達(dá)平衡時(shí)體系能量的變化X2Y2XY3130放熱46.3 kJ0.82.40.4Q（Q0）下列敘述不正確的是（ ）A容器中達(dá)到平衡時(shí)，Y2的轉(zhuǎn)化率為50%BQ=27.78 kJC容器、中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，K=D相同溫度下，起始時(shí)向容器中充入1.0 X2 m

11、ol 、3.0 mol Y2和2 mol XY3，反應(yīng)達(dá)到平衡前v(正)>v(逆)【答案】C【解析】考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡。4在容積不變的密閉容器中通入一定量的A發(fā)生反應(yīng)：2A(g)B(g)C(g) H>0，T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：t/s05001 0001 500c(A)/(mol·L1)6.003.503.003.00下列說(shuō)法正確的是( )A500 s內(nèi)A的分解速率為30×103 mol·L1·s1B1 000 s時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為50%，T1溫度下的平衡常數(shù)為K10.75CT1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T2溫度下的平衡常數(shù)為K2，若K1>

12、;K2，則T1>T2D平衡時(shí)，其他條件不變，再加入一定量的A，達(dá)新平衡后K值增大【答案】C【解析】試題分析：A、根據(jù)v=c/t計(jì)算500 s內(nèi)A的分解速率為（6.00-3.50）mol·L1÷500s=50×103 mol·L1·s1，錯(cuò)誤；B、分析題給數(shù)據(jù)知1 000 s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，A的轉(zhuǎn)化率為50%，各物質(zhì)的平衡濃度：c(A)=3.00 mol·L1，c(B)= c(C)=1.50 mol·L1，故T1溫度下的平衡常數(shù)為K1c(B) c(C)/ c2(A)=0.25，錯(cuò)誤；C、該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，K增大，若T1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T2溫度下的平衡常數(shù)為K2，若K1>K2，則T1>T2，正確；D、影響化學(xué)平衡常數(shù)的外界條件為溫度，溫度不變，K不變，錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡。5將4 mol A和2 mol B放入2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A