34 专题七 考点3 化学平衡常数和转化率（Word教参）-【优化指导】2024高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

考点3　化学平衡常数和转化率 1．掌握化学平衡常数及计算方法 (1)三种化学平衡常数表达式 可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到化学平衡状态 化学平衡 常数 (K) K＝ c(A)、c(B)、c(C)、c(D)分别代表四种物质的平衡浓度 压强平衡 常数 (Kp) Kp＝ p(A)、p(B)、p(C)、p(D)分别代表四种物质的平衡分压，而平衡分压＝总压强×物质的量分数 化学平衡 常数 (Kx) Kx＝ x(A)、x(B)、x(C)、x(D)分别代表四种物质的物质的量分数 (2)依据化学方程式计算平衡常数 ①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 ②若两个可逆反应的化学方程式相加，得到总反应的化学方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。例如，反应①＋②＝③，则有K3＝K1·K2。 2．掌握四种常用计算关系 (1)反应物的转化率＝×100% (2)产物的产率＝×100% (3)平衡时混合物组分的含量＝×100%。 (4)某组分的体积分数＝×100%。 微点拨：化学平衡计算中常用的两个关系 ①恒温恒压：＝＝＝。 ②恒温恒容：p(前)∶p(后)＝n(前)∶n(后)。 (化学平衡常数和转化率的计算) 　(2022·全国乙卷，节选)在1 470 K、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合气进行H2S热分解反应：2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为________，平衡常数Kp＝________kPa。 答案：50%　4.76 解析：设起始时H2S的物质的量为1 mol，平衡时消耗H2S的物质的量为x mol，则 由题意可知，1－x＝x，解得x＝0.5，则H2S的转化率为50%。平衡时H2S(g)、S2(g)、H2(g)、Ar的物质的量分别为0.5 mol、0.25 mol、0.5 mol、4 mol，因此气体的总物质的量为5.25 mol。则Kp＝＝≈4.76 kPa。 　(2023·新课标全国卷，节选)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为xH2＝0.75、xN2＝0.25，另一种为xH2＝0.675、xN2＝0.225、xAr＝0.10。(物质i的摩尔分数：xi＝ni/n总) (1)图中压强由小到大的顺序为__________，判断的依据是________________________。 (2)进料组成中含有惰性气体Ar的图是__________。 (3)图1中，当p2＝20 MPa、xNH3＝0.20时，氮气的转化率α＝__________。该温度时，反应N2(g)＋H2(g)⥫⥬NH3(g)的平衡常数Kp＝__________ MPa-1(化为最简式)。 答案：(1)p1<p2<p3　该反应是气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，氨的摩尔分数增大 (2)图2　(3)33.33%　 解析：(1)合成氨的反应为气体体积减小的反应，同一温度下，增大压强，平衡向生成氨的方向移动，氨的摩尔分数增大，故图中压强p1<p2<p3。 (2)混有Ar的混合气中，N2、H2含量降低，Ar起到“稀释”作用，均不利于合成NH3，同温、同压下，NH3的摩尔分数减小，因此图2符合题意 。 (3)设起始时N2的物质的量为0.25 mol，H2的物质的量为0.75 mol，反应达平衡时N2的转化量为x mol，根据题意列出三段式： NH3的摩尔分数为×100%＝20%，解得x＝，则N2的转化率为×100%≈33.33%。 平衡时N2、H2、NH3的摩尔分数分别为、、，则平衡常数为Kp＝ ＝＝ MPa-1。 学科网（北京）股份有限公司 $$