2026届高三化学一轮复习讲义 - 化学平衡常数及转化率

化学平衡常数及转化率

课前学习任务

一、课标解读

1.认识化学平衡常数是表征化学反应限度的物理量,知道化学平衡常数的含义。2.能书写平衡常数的表达式,能进行平衡常数、转化率的简单计算。3.能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。

二、必备知识

考点一化学平衡常数及应用

1.定义

在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物　　　　之积与反应物　　　　　之积的比值是一个常数,用符号　　　　表示。 

2.表达式固体或液体纯净物浓度不变,不能写入平衡常数表达式

(1)对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下达到平衡状态时,化学平衡常数的表达式为K=　　　　　　　。 

(2)试找出平衡常数K1和K2、K3的关系。

已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　K1

则:①N2(g)+H2(g)NH3(g)　K2=　　　　。(用含K1的表达式填写,下同) 

②2NH3(g)N2(g)+3H2(g)　K3=　。 

3.影响因素

化学平衡常数K只受　　　　影响,与反应物或生成物的浓度变化无关,与压强变化、是否使用催化剂等无关。对于ΔH<0的反应,升高温度,平衡逆向移动,K　　　　,降低温度,平衡正向移动,K　　　　;对于ΔH>0的反应,升高温度,平衡正向移动,K　　　　,降低温度,平衡逆向移动,K　　　　。 

4.应用

(1)判断可逆反应进行的程度

K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大。

(2)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向

对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)在任意时刻,浓度商为Q=　。 

(3)已知反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　ΔH>0。

①此反应的平衡常数表达式为K=　　　　。 

②温度降低,则K　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 

(4)已知1 100 ℃时,(3)中反应的平衡常数K=0.263。若1 100 ℃时测得反应体系中c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.01 mol·L-1,此时该反应　　　　　　(填“处于”或“不处于”)化学平衡状态,化学反应速率:正反应速率　　　　　(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。 

考点二 化学平衡常数及转化率的计算

1.明确三个量的关系

(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)各物质的转化量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

2.掌握四个公式

(1)反应物的转化率=×100%=×100%。

(2)生成物的产率:产率=×100%,

即实际产量(指生成物)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。

(3)平衡时混合物中各组分的百分含量=×100%。

(4)某组分的体积分数=

×100%。

3.掌握一种模式——“三段式”

对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),若A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L-1,则有

　　　mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

 a b 0 0

 mx nx px qx

 a-mx b-nx px qx

故化学平衡常数为K=,平衡时A的转化率为α(A)=×100%。

研教材·链高考

研点转化率

[研教材](选择性必修1·P42练习与应用T7)已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。在830 ℃时该反应的平衡常数是1.0。如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.1 mol·L-1,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。