专题6 第2单元 第2讲 化学平衡常数及转化率的计算 （word教参）-【金版新学案】2024高考化学大一轮复习讲义·高三总复习（新教材，双选，苏教版2019）

第2讲　化学平衡常数及转化率的计算 [课程标准]　1.提取信息计算化学平衡常数及转化率。2.了解压强平衡常数的含义，并能进行简单计算。 考点一　化学平衡常数及转化率的计算方法——“三段式”法 1．分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。 2．明确三个关系 (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参加反应的物质的化学计量数之比。 3．计算模型——“三段式”法 (1)步骤：书写(写出有关化学平衡的化学反应方程式)―→列变量(列出各物质的起始、变化、平衡量)―→计算(根据已知条件列方程式计算)。 (2)模式：如反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为1 L。 　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx ①求平衡常数：K＝ ②求转化率 转化率＝×100%， 如α(A)平＝×100%。 (3)依据上述(2)中的三段式填空： ①c平(A)＝ (mol·L－1)。 ②α(A)平＝ ×100%。 ③φ(A)＝ ×100%。 ④＝ 。 ⑤(混)＝ (g·L－1)。 ⑥M＝ (g·mol－1)。 答案：　①a－mx　②　 ③　 ④　 ⑤a·M(A)＋b·M(B)　 ⑥ 一、化学平衡常数与转化率的计算 1．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)，②2HI(g)H2(g)＋I2(g)。达到平衡时：c(H2)＝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 。 解析：　由平衡时H2的浓度，可求得反应②分解消耗HI的浓度，c分解(HI)＝0.5 mol·L－1×2＝1 mol·L－1，故①式生成c(HI)＝c平衡(HI)＋c分解(HI)＝4 mol·L－1＋1 mol·L－1＝5 mol·L－1，则c平衡(NH3)＝5 mol·L－1，根据平衡常数表达式K＝c平衡(NH3)·c平衡(HI)＝5×4＝20。 答案：　20 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 p/100 kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 回答下列问题： (1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为 (答出两项措施)。 (2)由总压强p和起始压强p0计算，平衡时A的转化率为 ，反应的平衡常数K为 。 学生用书第168页 (3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总＝ mol，n(A)＝ mol。 ②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a＝ 。 反应时间t/h 0 4 8 16 c(A)/(mol·L－1) 0.10 a 0.026 0.006 5 分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是 ，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为 mol·L－1。 解析：　(2)压强之比等于气体的物质的量之比，依据三段式进行求解： 　　　A(g)　　　B(g)　＋　　C(g) 始态： p0 0 0 反应： p0·α(A) p0·α(A) p0·α(A) 终态： p0－p0·α(A) p0·α(A) p0·α(A) p＝[p0－p0·α(A)＋p0·α(A)＋p0·α(A)]＝p0＋p0·α(A)求得α(A)＝×100%；25 h时反应已平衡，α(A)＝×100%≈94.1%；依据三段式进行求解： 　　　　　　　A(g)　　　B(g) ＋　C(g) 0.10 0 0 0.094 1 0.094 1