专题七 考点三 化学平衡常数和转化率（Word教参）-【优化指导】2024年高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（新教材 不定项版）

考点三　化学平衡常数和转化率 [对应学生用书P107] 要点一　化学平衡常数及计算 (1)认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。 (2)能书写化学平衡常数表达式，能进行化学平衡常数的简单计算。1.利用“三段式法”计算化学平衡常数(K) (1)先确定各物质的起始浓度、转化浓度和平衡浓度，再代入平衡常数表达式进行计算。 ①反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度。 ②生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度。 (2)思维模板：以反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)为例，T ℃下，假设A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡时A的转化浓度为mx mol/L，则有 则T ℃下，该反应的化学平衡常数为K＝。 2．压强平衡常数(Kp)和物质的量分数平衡常数(Kx) 平衡常数 表达式书写 具体说明 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 物质的量 分数平衡 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 要点二　转化率和产率的计算 (1)能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。 (2)能进行转化率、产率的简单计算。 1．熟知四种常用计算关系 (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%。 2．掌握两个常用的气体定量关系 体系条件 定量关系描述 定量关系公式 恒温恒容 气体的压强之比等于其物质的量之比 ＝ 恒温恒压 气体的密度之比等于其摩尔质量之比； 体积之比等于其物质的量之比 ＝＝ [对应学生用书P108] 命题点1　化学平衡常数的计算及应用 [典例1] (2022·湖南卷，节选)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g)，起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ .C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋131.4 kJ/mol Ⅱ .CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.1 kJ/mol (1)下列说法正确的是________。 A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应 Ⅰ 的平衡逆向移动 B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C．平衡时H2的体积分数可能大于 D．将炭块粉碎，可增大反应速率 (2)反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 mol。此时，整个体系________(填“吸收”或“放出”)热量________kJ，反应 Ⅰ 的平衡常数Kp＝_______(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。 答案：(1)BD　(2)吸收　31.2　0.02 MPa 解析：(2)反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，则消耗H2O(g)的物质的量为1 mol×50%＝0.5 mol。CO的物质的量为0.1 mol，依据氧原子守恒可知，n(CO2)＝0.2 mol，生成0.2 mol CO2时消耗0.2 mol CO，故反应 Ⅰ 实际生成0.3 mol CO。根据热化学方程式可知，生成0.3 mol CO要吸收热量39.42 kJ，生成0.2 mol CO2要放出热量8.22 kJ，此时，整个体系吸收热量为39.42 kJ－8.22 kJ＝31.2 kJ。由氢原子守恒可知，平衡时n(H2)＝0.5 mol，n(CO)＝0.1 mol，n(CO2)＝0.2 mol，n(H2O)＝0.5 mol，则平衡时气体的总物质的量为0.5 mol＋0.1 mol＋0.2 mol＋0.5 mol＝1.3 mol。在同温同体积条件下，气体的总压之比等于气体的总物质的量之比，则平衡体系的总压为0.2 MPa×1.3＝0.26 MPa，故反应 Ⅰ 的平衡常数Kp＝×p总＝×0.26 MPa＝0.02 MPa。 [衍生1] (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