第8章 第2节 第2课时 化学平衡常数 化学反应进行的方向-【名师导航】2025年高考化学一轮总复习课件（人教版）

第八章 化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡　化学反应的方向 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 ·考试要求· 1．能从化学平衡常数的角度分析化学反应，运用化学平衡常数解决问题。能多角度、动态地分析化学反应的转化率。 2．通过理解概念建立模型(Q与K的关系)。能运用模型(Q与K的关系)解释化学平衡的移动。 回顾基础 知识重构 一、化学平衡常数 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_____________与反应物_____________的比值是一个常数，用符号____表示。 浓度幂之积 浓度幂之积 K 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 2．表达式 对于反应 aA(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)＋dD(g)，K＝。 如①C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式为_____________； ②Fe3+(aq)＋3H2O(l)⥫⥬Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)的平衡常数表达式为_________。 固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。 K＝ K＝ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 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______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．化学平衡常数的应用 (1)利用浓度商(Q)和化学平衡常数(K)的关系判断反应进行的方向 温度 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 (2)判断可逆反应的热效应 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 二、化学反应进行的方向 1．自发过程 外力 自发进行 高能 低能 有序 无序 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 7 2．自发反应 在给定条件下，可以________地进行到显著程度的化学反应。 3．熵与熵变 (1)熵：描述体系混乱程度的物理量，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大。 (2)熵变：ΔS＝S(反应产物)－S(反应物)。 自发 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 4．反应进行的方向 < > > ＝ < 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 三、化学反应的调控 1．合成氨反应的特点 N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH____0　ΔS____0。 2．反应条件选择的理论分析 (1)反应限度角度：______、高压，有利于提高转化率。 (2)反应速率角度：______、______、使用催化剂，有利于提高化学反应速率。 < < 低温 高温 高压 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 10 3．合成氨实际生产中反应条件的控制 影响因素 选择条件 温度 反应温度控制在_____________左右 投料比 N2、H2物质的量之比为1∶2.8 压强 ________________ 催化剂 ________ 浓度 使气态NH3变成液态NH3并及时分离出去，同时补充N2、H2 400～500 ℃ 10 MPa～30 MPa 铁触媒 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 4．化学反应的调控 (1)影响化学反应进行的因素 ①内因：参加反应的物质_____、_____和_____等本身因素。 ②外因：_____、_____、_____、_______等反应条件。 (2)化学反应的调控 ①化学反应的调控，就是通过改变_________使一个可能发生的反应按照某一方向进行。 ②在实际生产中常常需要结合_________、安全操作、_________等情况，综合考虑影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。 ③要根据_________及社会效益等方面的规定和要求作出分析，权衡利弊，才能实施生产。 组成 结构 性质 温度 压强 浓度 催化剂 反应条件 设备条件 经济成本 环境保护 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 5．化工生产适宜条件选择的一般原则 (1)从化学反应速率分析：既不能太大，又不能太小。 (2)从化学平衡移动分析：既要注意反应条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性。 (3)从原料的利用率分析：增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本。 (4)从实际生产能力分析：如设备承受高温、高压能力等。 (5)从催化剂的使用活性分析：注意催化剂的活性对温度的限制。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 (1)对于反应2SO2＋O2⥫⥬2SO3，在恒温恒容条件达到平衡时，向容器中充入SO3，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。 (　　) ×　解析：平衡常数只与温度有关。 (2)其他条件不变，升高温度，K值一定增大。 (　　) ×　解析：若该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；若正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 (3)K越大表示达到平衡时，正反应进行程度越大。 (　　) √　解析：K表达了化学反应进行的程度，K越大表示达到平衡时，正反应进行程度越大。 (4)同一温度下，反应SO2(g)＋O2(g)⥫⥬SO3(g)的平衡常数K＝50，则反应2SO3(g)⥫⥬2SO2(g)＋O2(g)的平衡常数K1＝2 500。 (　　) ×　解析：K＝，K1＝，K1＝＝4×10-4。 (5)高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程。 (　　) ×　解析：体系无序程度增大的过程，都属于熵增加的过程。 (6)一个反应的ΔH>0，ΔS>0，反应一定不能自发进行。 (　　) ×　解析：ΔH>0，ΔS>0时，在高温下ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 化学平衡常数与化学方程式的关系 (1)在相同温度下，对于给定可逆反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数，即 K正＝。 (2)化学方程式乘以某个系数n，则平衡常数变为原来的n次方。 (3)若两化学方程式相减得第三个化学方程式，则K3＝；若两化学方程式相加得第三个化学方程式，则K3＝K1×K2。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 落实考点 素养升华 “三段式”突破K的综合计算 考向1| 化学平衡常数的意义及影响因素 1．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志。一定温度下的下列反应的平衡常数数值如下： 2NO(g)⥫⥬N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030 2H2(g)＋O2(g)⥫⥬2H2O(g)　K2＝2×1081 2CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10-92 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 下列说法正确的是(　　) A．NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式是K1＝ B．水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为5×10-80 C．NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2 D．上述反应O2的浓度改变时，平衡常数也发生改变 √ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 C　解析：NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式是K1＝，A错误；2H2(g)＋O2(g)⥫⥬2H2O(g)　K2＝2×1081，则2H2O(g)⥫⥬2H2(g)＋O2(g)　K＝＝5×10-82，B错误；NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减小，则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，C正确；平衡常数只与温度有关，D错误。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 2．已知反应①CO(g)＋CuO(s)⥫⥬CO2(g)＋Cu(s)和反应②H2(g)＋CuO(s)⥫⥬ Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2。该温度下反应③CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K3。下列说法正确的是(　　) A．反应①的平衡常数K1＝ B．反应③的平衡常数K3＝ C．对于反应③，恒容时，温度升高，K3不变 D．对于反应②，恒温恒容下，增大压强，K2减小 √ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 B　解析：固体不能出现在平衡常数表达式中，A错误；反应③＝反应①－反应②，则K3＝，B正确；对于反应③，温度升高，K3改变，C错误；对于反应②，恒温恒容下，增大压强，K2不变，D错误。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 (1)温度变，K值随之改变，浓度、压强改变，K值不变。 (2)平衡发生移动，化学平衡常数不一定改变，如浓度、压强引起的平衡移动。 归纳总结 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 考向2| 化学平衡常数的计算与应用 3．已知：2CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋566.0 kJ· mol-1；S(s)＋O2(g)⥫⥬SO2(g)　ΔH2＝－296.0 kJ· mol-1。已知某反应的平衡常数K＝，则该反应ΔH3等于(　　) A．－540.0 kJ· mol-1 B．＋540.0 kJ· mol-1 C．－270.0 kJ· mol-1 D．＋270.0 kJ· mol-1 √ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 C　解析：根据K＝可知该反应的热化学方程式为2CO(g)＋SO2(g)⥫⥬2CO2(g)＋S(s)　ΔH3，由盖斯定律可知，ΔH3＝－(ΔH2＋ΔH1)＝－(－296.0 kJ·mol-1＋566.0 kJ·mol-1)＝－270.0 kJ·mol-1。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 4．(2024·临沂模拟)利用生物无水乙醇催化脱水制备乙烯，有关反应在不同温度下的化学平衡常数如表所示。下列说法正确的是(　　) A．升高温度，反应Ⅰ的速率增大，反应Ⅱ的速率减小 B．通过改变温度和压强均能促进反应Ⅰ而抑制反应Ⅱ C．降低温度使C2H5OC2H5(g)⥫⥬2C2H4(g)＋H2O(g)平衡逆向移动 D．500 K时，C2H5OC2H5(g)⥫⥬2C2H4(g)＋H2O(g)的化学平衡常数为8 温度/ K 化学平衡常数 Ⅰ.C2H5OH(g)⥫⥬C2H4(g)＋H2O(g) Ⅱ.2C2H5OH(g)⥫⥬C2H5OC2H5(g)＋H2O(g) 500 3.2 0.80 700 7.7 0.14 900 12.3 0.12 √ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 C　解析：升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大，A错误；由于反应Ⅱ为气体体积不变的反应，改变压强不能使反应平衡移动，即不能促进反应也不能抑制反应，B错误；根据反应Ⅰ：C2H5OH(g)⥫⥬C2H4(g)＋H2O(g)　K1，反应Ⅱ：2C2H5OH(g)⥫⥬C2H5OC2H5(g)＋H2O(g)　K2，由反应Ⅰ×2－反应Ⅱ可得，C2H5OC2H5(g)⥫⥬2C2H4(g)＋H2O(g)　K，则K＝，计算得在温度为500 K、700 K、900 K时K分别为12.8、423.5、1 260.75，温度升高，K增大，该反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，C正确，D错误。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 5．在1 L密闭容器中，充入4 mol N2O5，加热到t ℃，发生如下反应：①N2O5(g)⥫⥬N2O3(g)＋O2(g)；②N2O3(g)⥫⥬N2O(g)＋O2(g)。反应达到平衡时，测得N2O3为1.7 mol，O2为4.5 mol，则t ℃时反应①的化学平衡常数为(　　) A．1.9 B．7.65 C．8.5 D．9.1 √ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 C　解析：设达到平衡时转化的N2O5的物质的量为a mol，生成的N2O的物质的量为b mol。 　　　　　 N2O5(g)⥫⥬N2O3(g)＋O2(g) 起始/mol　　4　 　　　　0　 　 0 转化/mol a a a 平衡/mol 4－a a a 　　　　　　N2O3(g)⥫⥬N2O(g)＋O2(g) 起始/ mol a 0 a 转化/ mol b b b 平衡/ mol a－b b a＋b 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 则有a－b＝1.7，a＋b＝4.5，解得a＝3.1，b＝1.4，此时n(N2O5)＝0.9 mol，n(N2O3)＝1.7 mol，n(O2)＝4.5 mol，则t ℃时反应①的化学平衡常数为＝8.5。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 (1)平衡常数的计算步骤 ①根据化学方程式，写出平衡常数表达式。 ②利用“三段式”，确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。Ｋ ③将反应达到平衡时物质的浓度代入平衡常数表达式。 (2)常用的四个公式 ①恒容条件下反应物的转化率＝×100%＝×100%。 归纳总结 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 ②反应产物的产率：实际产量(指反应产物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝×100%。 ③平衡时混合物组分的百分含量＝×100%。 ④某组分的体积分数＝×100%。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 考向3| 化学平衡常数与速率常数的关系 6．(双选)在一定条件下，向密闭容器中充入4.0 mol A 和8.0 mol B，发生反应2A(g)＋6B(g)⥫⥬C(g)＋4D(g)。测得相同时间内A的转化率随温度的变化如图1所示(虚线表示A的平衡转化率随温度的变化)；速率常数的对数lg k与温度的倒数之间的关系如图2所示。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 已知：①对于反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，Kx＝，x为物质的量分数。 ②已知该反应的速率方程v正＝k正c2(A)·c6(B)，v逆＝k逆c(C)·c4(D)，k正、k逆是速率常数。下列说法错误的是(　　) A．该反应的ΔH>0 B．曲线ac代表k逆，bd代表k正 C．T0 K时，该反应的平衡常数Kx＝12 D．升高温度时，k正－k逆增大 √ √ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 AD　解析：由图可知，随温度升高，A的平衡转化率降低，该反应为放热反应，ΔH<0，A错误；升高温度平衡逆向移动，说明k正随温度变化比k逆随温度变化慢，图中曲线bd的斜率小于曲线ac，所以曲线ac代表k逆，曲线bd代表k正，B正确；T0 K时A的平衡转化率为40%，A转化的物质的量为4.0 mol×40%＝1.6 mol，则 2A(g)＋6B(g)⥫⥬C(g)＋4D(g) 起始/mol　 　4　　　 8　　　　0　　 0 转化/mol 1.6 4.8 0.8 3.2 平衡/mol 2.4 3.2 0.8 3.2 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 该反应的平衡常数Kx＝＝12，C正确；正反应放热，升高温度平衡逆向移动，说明温度对逆反应速率的影响大于正反应速率，升高温度时，k正－ k逆减小，D错误。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 7．乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应：C2H5OH(g)⥫⥬ CH3OCH3(g) ΔH＝＋50.7 kJ·mol-1，该反应的速率方程可表示为v正＝k正c(C2H5OH)和v逆＝k逆c(CH3OCH3)，k正和k逆只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)________(填“>”“＝”或“<”)Ea(逆)，已知：T ℃时，k正＝0.006 s-1， k逆＝0.002 s-1，该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5 mol C2H5OH和4 mol CH3OCH3，此时反应________(填“正向”或“逆向”)进行。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 解析：该反应焓变大于0，ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能，所以Ea(正)>Ea(逆)；反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，即k正c(C2H5OH)＝k逆c(CH3OCH3)，所以有＝K，T ℃时，k正＝，k逆＝0.002 s-1，所以该温度下平衡常数K＝＝3，所以该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5 mol C2H5OH和4 mol CH3OCH3时，浓度商Q＝<3，所以此时反应正向进行。 答案：>　正向 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 方法规律 正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系 对于反应：aA(g)＋bB(g)⥫⥬cC(g)＋dD(g)，v正＝k正ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝，反应达到平衡时v正＝v逆，K＝ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 压强平衡常数Kp的计算方法 考向1| 压强平衡常数(Kp)的计算 1．(2023·全国乙卷节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题： (1)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应： 2FeSO4(s)⥫⥬Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ) 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 平衡时-T的关系如下图所示。660 K时，该反应的平衡总压p总＝________kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)＝________(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 (2)提高温度，上述容器中进一步发生反应＝________(用、表示)。在929 K时，p总＝＝35.7 kPa，则＝________kPa，Kp(Ⅱ)＝________kPa(列出计算式)。 解析：(1)660 K时，根据题给反应2FeSO4(s)===Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)可知＝＝1.5 kPa，故p总＝1.5 kPa×2＝3.0 kPa，Kp(Ⅰ)＝＝(1.5 kPa)2＝2.25(kPa)2；根据图可知，升高温度，SO3的分压增大，故升高温度会使平衡正向移动，则平衡常数增大。(2)反应2FeSO4(s)===Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)中n(SO2)∶n(SO3)＝1∶1，故假设反应(Ⅱ)开始时＝＝a kPa，平衡时＝x kPa，对2SO3(g)⥫⥬2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)列“三段式”可得： 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 　　　　　 　2SO3(g)⥫⥬2SO2(g)＋O2(g) 起始压强/kPa a a 0 转化压强/kPa 2x 2x x 平衡压强/kPa a－2x a＋2x x pO2＝x kPa，＝(a＋2x) kPa，联立上述三个等式可得＝，已知p总＝＝35.7 kPa，则＝.＝，联立解得＝46.26 kPa，故此温度下Kp(Ⅱ)＝ kPa。 答案：(1)3.0　2.25　增大 (2) 46.26 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 2．(2022·全国乙卷节选)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。已知H2S热分解反应为2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)。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。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。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 解析：假设在该条件下，起始时H2S和Ar的物质的量分别为1 mol 和4 mol，平衡时H2S转化了x mol，列“三段式”得： 2H2S(g)⥫⥬S2(g)＋2H2(g)　　 始/mol 1 0 0 变/mol x 0.5x x 平/mol 1－x 0.5x x 平衡时H2S和H2的分压相等，则二者的物质的量相等，即1－x＝x，解得x＝0.5，所以H2S的平衡转化率为×100%＝50%，所以平衡常数Kp＝≈4.76 kPa。 答案：50%　4.76 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 3．(2024·安徽适应性测试节选)一定条件下，反应CH3CH2CH3(g)=== CH2=== CHCH3(g)＋H2(g)　ΔH1＝＋123.8 kJ·mol-1中丙烷平衡转化率x与平衡常数Kp的关系可表示为x2＝，式中p为系统总压。p分别为0.10 MPa和0.010 MPa时，丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示，其中表示0.10 MPa下的关系曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。570 ℃时，Kp＝________MPa(保留2位有效数字)。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 解析：由关系式x2＝可知，温度相同时，p越大，x越小，0.10 MPa下的关系曲线是Ⅱ；570 ℃、0.010 MPa时，丙烷平衡转化率x＝80%，假设丙烷起始时物质的量为a mol，可得“三段式”： CH3CH2CH3(g)===CH2===CHCH3(g)＋H2(g) 起始/mol　　 a　　 　 　 0　　　　　 　0 转化/mol 0.8a 0.8a 0.8a 平衡/mol 0.2a 0.8a 0.8a 总物质的量为1.8a mol，Kp＝×0.01 MPa≈0.018 MPa。 答案：Ⅱ　0.018 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 考向2| 多平衡体系平衡常数的计算 4．探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5 kJ·mol-1 Ⅱ.CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH2＝－90.4 kJ·mol-1 Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)　ΔH3 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 回答下列问题： (1)ΔH3＝________kJ·mol-1。 (2)一定条件下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为a mol，CO为b mol，此时H2O(g)的浓度为________mol·L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为________。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 解析：(1)反应Ⅰ－反应Ⅱ＝反应Ⅲ，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－49.5 kJ·mol-1－(－90.4 kJ·mol-1)＝＋40.9 kJ·mol-1。(2)假设反应Ⅱ中，CO反应了 x mol，则反应Ⅱ生成的CH3OH为x mol，反应Ⅰ生成的CH3OH为(a－x) mol，反应Ⅲ生成的CO为(b＋x) mol，则 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g) a－x　 3(a－x)　 a－x　 a－x 反应Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g) x　　 2x　　　 　x 反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) b＋x　 b＋x　 b＋x　 b＋x 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 所以平衡时H2O(g)的物质的量为(a－x) mol＋(b＋x) mol＝(a＋b) mol，浓度为 mol·L-1；平衡时CO2的物质的量为 1 mol－(a－x) mol－(b＋x) mol＝(1－a－b) mol，H2的物质的量为 3 mol－3(a－x) mol－2x mol－(b＋x) mol＝(3－3a－b) mol，CO的物质的量为b mol，H2O(g)的物质的量为(a＋b) mol，则反应Ⅲ的平衡常数为。 答案：(1)＋40.9 (2) 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 5．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-1 Ⅱ.CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝－41.1 kJ· mol-1 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)。 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 解析：反应Ⅰ消耗x mol 水，反应Ⅱ消耗y mol 水，根据化学方程式列出“三段式”： Ⅰ　　 C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g) 起始/mol　　1　　　　 　 　0　　 　0 转化/mol x x x 平衡/mol 1－x－y x－y x＋y Ⅱ　　 CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g) 起始/mol　　x　　　1　　　　0　　　x 转化/mol y y y y 平衡/mol x－y 1－x－y y x＋y 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 即，解得x＝0.3，y＝0.2。生成0.3 mol CO吸收的热量为0.3 mol×131.4 kJ· mol-1＝39.42 kJ，生成0.2 mol CO2要放出的热量为0.2 mol×41.1 kJ· mol-1＝8.22 kJ，则整个体系吸收39.42 kJ－8.22 kJ＝31.2 kJ 热量，平衡后体系中气体的物质的量为0.5 mol＋0.1 mol＋0.2 mol＋0.5 mol＝1.3 mol，平衡体系的总压强为0.2 MPa×1.3＝0.26 MPa。 反应Ⅰ[C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g)]的平衡常数 Kp＝×0.26 MPa＝0.02 MPa。 答案：吸收　31.2　0.02 MPa 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 方法规律 压强平衡常数Kp计算的两种模板 以N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)为例， 模板1：平衡时总压为p0 N2(g) ＋ 3H2(g)⥫⥬2NH3(g) n(起始) 1 mol　　 3 mol　 0 n(转化) 0.5 mol 1.5 mol 1 mol n(平衡) 0.5 mol 1.5 mol 1 mol n(分压) p0 p0 p0 Kp＝ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 模板2：恒容容器 N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g) p(起始)　　p0　　　3p0　　　　0 p(转化) p′ 3p′ 2p′ p(平衡) p0－p′ 3p0－3p′ 2p′ K＝ 回顾基础 知识重构 落实考点 素养升华 课时质量评价 第2课时　化学平衡常数　化学反应进行的方向 $$