第七章 第33讲 化学平衡常数及转化率-【衡中学案】2026年高考化学一轮总复习学案

第33讲 化学平衡常数及转化率 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。 课标解读 2.能书写平衡常数表达式，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。 考点 化学平衡常数及应用 y备知识·梳理夯实 (3)判断可逆反应的反应热 1.定义 K值增大→正反应为 反应 升高温度 在一定 下，当一个可逆反应达到 K值减小→正反应为 反应 时，生成物 与反应物 的比值是一个常数，简称平衡常数，用符号 K值增大→正反应为 反应 降低温度 表示。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡 K值减小→正反应为 反应 常数。 2.表达式 【正误辨析】 固体或液体纯净物浓度不变，不能写入平衡常数表达式 (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)、一pC(g) +9D(g),在一定温度下达到平衡时，平衡常数的表达 (2)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数 式：K= 例如，反应 增大。 () C(s)+H0(g)一C0(g)+H2(g)的平衡常数表达 (3)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定 式K= 注意：(1)平衡常数表达式中，各物质的浓度均为平 变大。 ( 衡时的浓度。其书写形式与化学方程式的书写有关。 (4)由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的 总 (2)意义：K值大小反映了化学反应进行的程度。 程度。 ( ) ①K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化(5)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动。 复习 率越大。当K≥10时，可以认为反应进行得较完全。 ( 化 ②K值越小，正反应进行的程度越小，反应物的转 (6)对可逆反应来说，正反应的化学平衡常数与逆反 化率越小。当K≤105时，认为反应很难进行。 应的化学平衡常数一定不相等。 ( 3.影响因素 213 化学平衡常数K只受 影响，与反应物或 (7)减小反应物的浓度，平衡逆向移动，化学平衡常数 生成物的浓度变化无关，与压强变化、是否使用催化剂 减小。 等无关。在一定温度下，平衡常数保持不变。 (8)可逆反应：C(s)+C02(g)2C0(g)在一定温度 4.应用 下的平衡常数K的表达式为K c2(C0) (1)判断可逆反应进行的程度 c(C)·c(C02) 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 考点突破·能力提升 对于可逆反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+ dD(g)在任意时刻，浓度商为Q= 微考点1化学平衡常数的影响因素及应用 1.(2025·湖北武汉检测)在300mL的密闭容器中，放 方向进行，（正） 7 0<K 反应向 入镍粉并充入一定量的C0气体，一定条件下发生 (逆) 反应：Ni(s)+4C0(g)一N(C0)4(g),已知该反 应平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法不 Q=K 反应处于 状态，v(正)=v(逆) 正确的是 温度/℃ 25 80 230 Q>K 反应向 方向进行，v(正) u(逆) 平衡常数 5×101 2 1.9×10-3 A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应 反应④= B.25℃时，反应Ni(C0)4(g)一Ni(s)+4C0(g) ④C0(g)+2H2(g) 反应⑤ K4 K 的平衡常数为2×10-5 CHOH(g) 反应① (相除) C.80℃时，测得某时刻Ni(C0)4、C0的浓度均为 ⑤C(s)+H20(g)+ 反应⑤= 0.5mol·L,则此时（正）>v(逆) K=K·K H2(g) 反应①+ D.80℃达到平衡时，测得n(C0)=0.3mol,则 CH,OH(g) 反应④ (相乘) Ni(C0)4的平衡浓度为2mol·L-l 2.(2025·广东深圳龙华中学月考)已知在相同条件 微考点2 化学平衡常数与平衡移动方向的判断 4.(2025·山东实验中学检测)甲醇是重要的化学工 下，①N0(g)+03(g)=NO2(g)+02(g) K: 业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用C0或 ②N0(g)+0,(g)N0,(g)K:③3N0(g)+ C02来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反 应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表 O3(g)一3NO2(g)K3。则K、K2、K的关系正确 的是 所示： A.K3=K+2 B.K3=K-K2 平衡 温度/℃ C.K 化学反应 常数 500 800 D.K=K·K ①2H2(g)+C0(g) 3.在恒容密闭容器中，由C0合成甲醇：C0(g)+ K 2.5 0.15 CH,OH(g) 2H,(g)=CH,OH(g),在其他条件不变的情况下 研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说 ②H2(g)+C02(g)= 214 K 1.0 2.5 法正确的是 H20(g)+C0(g) ③3H2(g)+C02(g) K 年 CH,OH(g)+H2O(g) (1)根据表中信息推导出K,、K,与K,之间的关系， 则K3= (用K1、K表示)。 计 时间/mir (2)反应③的△H (填“>”或“<”)0。 衡 e(CH,OH) A.平衡常数K= (3)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、C02(g)、 学 c(C0)·c(H2) CH,OH(g)、H,0(g)的浓度(mol·L1)分别为 B.该反应在T时的平衡常数比T2时的小 0.8、0.1、0.3、0.15,则此时x(正) (填 C.C0合成甲醇的反应为吸热反应 “>”“=”或“<”)（逆）。 D.处于A点的反应体系从T,变到T2,达到平衡时5.在一定容积的密闭容器中，进行如下化学反应： c《(H)增大 C02(g)+H2(g)C0(g)+H20(g),其化学平衡 e(CH,OH) 常数K和温度t的关系如表： [方法规律]平衡常数表达式与化学方程式的 t/℃ 700 800 830 1000 1200 化学计量数的关系 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 化学 平衡 化学方程 K的关系 回答下列问题： 方程式 常数 式的关系 (1)该反应的化学平衡常数表达式为K= ①C(s)+H20(g) K CO(g)+H2(g) 1 (2)该反应的正反应为 (填“吸热”或“放 互为可逆 K2K 热”)反应。 ②C0(g)+H2(g) 反应 (互为倒数) (3)某温度下，各物质的平衡浓度符合关系式： C(s)+H20(g) 3c(C02)·c(H2)=5c(C0)·c(H20),试判断 此时的温度为 ③nC(s)+nlH0(g) 化学计量 K3=K1 (4)若830℃时，向容器中充入1molC0、5mol nCO (g 数变为① H20,反应达到平衡后，其化学平衡常数K +nH2 (g) 的n倍 (n次幂) (填“大于”“小于”或“等于”)1.0。 (5)830℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条 归纳拓展： 件不变的情况下，扩大容器的容积，平衡 化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系 （填“向正反应方向”“向逆反应方 口正、逆反应的平衡常数互为倒数，即K(正)： 向”或“不”)移动。 K(逆)=1。 (6)若1200℃时，在某时刻反应体系中C02、H2、 ☑若化学方程式乘以某个系数，则化学平衡常 C0、H,0的浓度分别为2mol·L-12mol· 数变为原来的n次幂。 L-4mol·L1、4mol·L1,则此时上述反应 3两方程式相加得到新的化学方程式，其化学平 (填“向正反应方向进行”“向 衡常数是两反应平衡常数的乘积，即K=K,·K2。 逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。 考点二 化学平衡常数及转化率的计算 必备知识·梳理夯实 【正误辨析】 (1)物质的转化率与平衡转化率不一定相等。( 1.明确三个量的关系 (2)生成物的理论产量是指可逆反应完全进行时的生 (1)对于同一反应物，起始量-变化量=平衡量。 成量。 () (2)对于同一生成物，起始量+变化量=平衡量。 (3)对N2(g)+3H2(g)一2NH(g)来说，增大一种 (3)各物质的转化量之比等于化学方程式中各物 反应物的浓度，生成物的体积分数增大。( 质的化学计量数之比。 (4)化学平衡正向移动，反应物的转化率增大。( 2.掌握四个公式 (1)反应物的转化率=（转化）×100%= 考点突破·能力提升 n(起始) c(转化)×100%。 微考点1化学平衡常数与转化率的计算 c(起始) 1.(2025·山东滨州检测)一定温度下，将2molA和 高 (2)生成物的产率：产率=实际产量 ×100% 2molB两种气体混合放入容积为2L的密闭刚性容 理论产量 器中，发生反应3A(g)+B(g)→xC(g)+2D(g), 轮 实际产量（指生成物）占理论产量的百分数。 2min末反应达到平衡，生成0.8molD,并测得C的物 般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。 质的量浓度为0.4mol/L,下列说法正确的是() (3)平衡时混合物组分的百分含量= A.此温度下该反应的平衡常数K等于1 化 平衡量 平衡时各物质的总量×100%。 B.A的平衡转化率为40% C.x的值为2 某组分的物质的量 (4)某组分的体积分数= 混合气体总的物质的量 D.A和B的平衡转化率相等 ×100%。 2.(2022·浙江6月选考卷，29节选)主要成分为H,S 3.掌握一种模式一“三段式” 的工业废气的回收利用有重要意义。 反应mA(g)+nB(g)、=pC(g)+gD(g),若A、B 回收单质硫。将三分之一的H,S燃烧，产生的S0, 起始物质的量浓度分别为amol·L1、bmol·L1,达 与其余HS混合后反应：2H2S(g)+S02(g) 到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L1 8S,(s)+2H,0(g)。在某温度下达到平衡，测得密 则有 mA(g)+nB(g)pC(g)+gD(g) 闭系统中各组分浓度分别为c(HS)=2.0×10 起始浓度 mol·L1c(S02)=5.0×10-5mol·L1、c(H,0)= b 0 (mol·L-) 4.0×10-3mol·L1,计算该温度下的平衡常数K= 转化浓度 (mol·L-l) mx nx qx 3.(2025·山东潍坊检测)T,℃时，在刚性反应容器中 平衡浓度 投料比为1：3的N0(g)与02(g)发生反应，其中 a-mx b-nx (mol .L-!) px qx NO2(g)二聚为N,O,(g)的反应可以迅速达到平衡。 故化学平衡常数为K= (px)P·(gx)9 体系的总压强p随时间t的变化如下表所示 (a-m)(6-）,平 t/min 40 80 160260 700 800 衡时A的转化率为x(A)=x100%。 p/kPa 32.830.729.929.429.228.8 28.8 a (1)t=44min时，若测得体系中02的分压p(02）= 微考点3转化率的计算 22.4kPa,则0~44min内v(N0)= 6.(2025·湖南长沙检测)在1.0L密闭容器中放入 kPa·min 0.10molA(g),在一定温度下进行反应：A(g)一 (2)达到平衡时N204的分压p(N204)=1.6kPa, B(g)+C(g) △H=+85.1kJ·mol'。反应时间 NO的转化率为 %(计算结果保留一位 (t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表： 小数，下同)。反应N204(g)一2NO2(g)的平 时间t/h 0 1248162025 30 衡常数K。= kPa(K。为以分压表示的 总压强p/ 平衡常数)。 4.915.586.327.318.549.509.529.539.53 100 kPa 微考点2压强平衡常数的计算 回答下列问题： 4.(2023·全国乙卷，28节选)将FeS04置人抽空的刚 (1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为 性容器中，升高温度发生分解反应：2S04(s)三 (答出两项措施)。 Fe203(s)+S02(g)+S03(g)(I)。 (2)由总压强p和起始压强Po计算，平衡时A的转 (1)平衡时pso,-T的关系如下图所示。660K时，该 化率为 0 反应的平衡总压P总= kPa、平衡常数 K(I)= (kPa)2。 聚焦高考·真题演练 5.0 45」 1.（2024·湖南卷，14,3分)恒压下，向某密闭容器中 4.0 充入一定量的CH,OH(g)和CO(g),发生如下反应： 主反应：CHOH(g)+C0(g)=CH,COOH(g) 216 3.0 △H 2.5 22 2.0 副反应：CHOH(g)+CH,COOH(g) 1.5 CH,CO0CH3(g)+H20(g）△H 年 1.0 0.5 在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物 -- 0. 的分布分数8[如6(CH,COOH)= 新 560600 640680 720760 T/K n(CH3 COOH) 计 (2)K,(I)随反应温度升高而 (填“增大” n(CH,COOH)+n(CH,Co0CH,)]随投料比x(物质 衡 “减小”或“不变”)。 的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是 学 (3)提高温度，上述容器中进一步发生反应2S03(g) 2S02(g）+02(g)（Ⅱ)，平衡时Po.= (用Pso,Pso,表示)。在929K时，P总= 0.8 a 84.6kPa、pso=35.7kPa,则pso,= 0.6 -·T=503K T=-583K kPa,K(Ⅱ)= kPa(列出计算式)。 。M 5.S02与Cl2反应可制得磺酰氯(S02Cl2),反应为 0.2 W、 S02(g)+Cl2(g)S02CL2(g)。按投料比1：1把 0 投料比x S02与Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应， S02的转化率与温度T的关系如图所示： A投料比x代表(CHO) n(C0) B.曲线c代表乙酸的分布分数 60 C.△H1<0,△H2>0 D.L、M、N三点的平衡常数：K(L)=K(M)>K(N) 20 2.(2023·湖南卷，13,3分)向一恒容密闭容器中加入 300 400500600T/K 1 mol CH4和一定量的H0,发生反应：CH4(g)+ 若反应一直保持在P压强条件下进行，则M点的分 H,0(g)一C0(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率 压平衡常数K。= (用含p的表达式表示， n(CH) 用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积 按不同投料比x[=n,0]随温度的变化曲线 分数)。 如图所示。下列说法错误的是 (1)步骤I和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是 (填“I”或“Ⅱ”)。 (ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重 的同位素时，反应速率会变慢，则M0+与CD4反 应的能量变化应为图中曲线 (填“c”或 “d")。 T/K 2 (ⅲ)MO*与CH2D2反应，氘代甲醇的产量 A.<x2 CH,DOD CHD,0H(填“>”“=”或 B.反应速率：心证<正 “<”)。若M0*与CHD,反应，生成的氘代甲醇 C.点a、b、c对应的平衡常数：K<K,=K 有」 种 D.反应温度为T,当容器内压强不变时，反应达到 平衡状态 令本讲要点速记： 3.(2023·全国甲卷，28,15分)甲烷选择性氧化制备 1.化学平衡常数的表达式及注意事项 甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题： (1)表达式 (1)已知下列反应的热化学方程式： 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g), ①302(g)—203(g)K △H1=285 kJ·moll K=(C)·c(D) c"(A)·c(B) ②2CH4(g)+02(g)—2CH,0H(1)K2△H2 (2)三注意：①平衡常数表达式中的浓度必须为 =-329kJ·mol-1 平衡浓度。②固体和纯液体的浓度视为常数，通常不 反应③CH4(g)+0,(g)CH,OH(1)+02(g) 计入平衡常数表达式。③化学平衡常数只受温度的影 的△H3= kJ·mol,平衡常数K3= 响，与反应物、生成物的浓度无关。 (用K、K2表示)。 (2)电喷雾电离等方法得到的M+(Fe+、Co+、Ni 2.求解平衡常数的思维步骤 等)与O,反应可得M0。MO*与CH4反应能 巧设未 一般情况，设某物质的转化量，当为多反 高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K 知数 应体系时，要设多个物质的转化量 下（其他反应条件相同）进行反应MO+CH —一M*+CH,OH,结果如下图所示。图中 巧列三 有时要列出初始量、变化量、平衡量，但有 靶 300K的曲线是 (填“a”或“b”)。 段式 时只列出变化量可能更为简洁 总复习 300K、60s时M0+的转化率为 (列出 算式)。 巧用关 要充分利用题目告知的某些量或某些量 0.7 系量 之间的关系，或应用守恒，或列方程 05 列出平衡常数计算式后，未必按部就班计 0.5 巧用化 →算，有些较为复杂的，可以先化简再计算， 简法 (OW)2 (W+OW)2 04 一定要注意题目要求保留的位数 0.3 3.判断化学平衡常数之间关系的方法 0 (1)化学平衡常数与方程式书写形式的关系 0 ①正、逆反应的平衡常数互为倒数。 ②若化学方程式中各物质的化学计量数都变成n 30 60 90 120150时间/s (3)MO分别与CH、CD4反应，体系的能量随反应 倍或倍，则化学平衡常数变为原来的几次暴或 2 n 进程的变化如下图所示（两者历程相似，图中以 次幂。 CH4示例)。 ③两方程式相加得到新的方程式，其化学平衡常 数是两反应平衡常数的乘积。 HO-CH (2)比较化学平衡常数大小关系的方法 过渡态1 M 过渡态2 ①确定正反应是吸热反应还是放热反应。 ②判断温度对平衡常数的影响，对吸热反应来说， HO 升高温度，平衡常数增大；对放热反应，升高温度，平衡 步骤1 MO+ CH步骤Ⅱ →CH,OH 常数减小。 ③温度相同，压强不同或初始量不同，同一个化学 反应进程 反应的平衡常数相等。 4.计算压强平衡常数(K)的思维流程 5.反应物种数对平衡转化率的影响 根据“三段式”法计算平衡体系中各物质 ①若按原比例同倍数增加A和B的 当不改变反应物用量 第一步 量，当m+n=p时，A、B的转化率不 平衡受温度或压强改 的物质的量或物质的量浓度 变；当1+>p时，A、B的转化率增 变影响，向正反应方 大；当m+n<p时，A、B的转化率减小 向移动，反应物的转 ②若只增加A的量，平衡向正反应方 计算各气体组分的物质的量分数或体积 向移动，B的转化率增大，A的转化 化率增大；平衡向逆 第二步 率减小 反应方向移动，反应 分数 物的转化率减小 根据分压计算公式求出各气体物质的分 mA(g)+nB(g）=pC(g) 第三步 压，某气体的分压=气体总压强×该气 aA(g) =bB(g)+cC(g) 体的体积分数（或物质的量分数） 若增加A的量，平衡向正反应方向移动，A的转化 率玫变取决于a、b、c的相对大小： 根据平衡常数计算公式代入计算。例如： 当a=b+c时，A的转化率不变： N2(g)+3H2(g)=2NH(g),压强平 当a>b+c时，A的转化率增大； 第四步 当a<b+c时，A的转化率减小 衡常数表达式为K。= p2(NH3) p(N2)·p(H2) 温馨提示：复习至此，请完成练案[33 第34讲 化学反应的方向与调控 218 22 1.了解熵、熵变的含义，会用复合判据判断反应进行的方向。 课标解读 年 2.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。 计 考点一 化学反应进行的方向 衡 必备知识·蓝理夯实 ③熵判据 体系有自发地向混乱度 (即 1.自发过程与自发反应 的方向转变的倾向，因此可用 来判断反应进 (1)自发过程 行的方向。 在一定条件下，不用借助外力就可以自动进行的 (3)复合判据 过程。 综合考虑 和 的复合判据，更适 (2)自发反应 在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化 合所有的反应，只根据一个方面判断化学反应进行的 学反应，称为自发反应。 方向是不全面的。 2.化学反应方向的判据 ①判断依据：△G=△H-T△S。 (1)焓判据 ②判断标准：△G<0时，反应 自发进行； 放热反应过程中体系能量 具有自发进 △G=0时，反应处于 状态； 行的倾向，因此可用 来判断反应进行的方向。 △G>0时，反应 自发进行。 (2)熵判据 例：金属锡的冶炼常用焦炭 ①熵 作还原剂：SnO2(s)+2C(s) 生成物 用来度量体系 程度的物理量。熵值越 =Sn(s)+2C0(g),反应过程 大， 程度越大。符号为S。 中能量的变化如图所示。则该 反应物 ②熵增原理 反应过程 (填“>” 在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的 反应的△H 熵 ,即熵变（符号△S)0。 或“<”，下同)0、△S 0。3.BM02催化H2O2分解，使反应速率加快，与平衡移动无关；烧瓶内存速率较T1快，则有T2>T1,从图像的纵坐标分析可得温度降低，平衡向 在反应2NO2(g)N204(g)△H<0,升高温度，平衡逆向移动，NO2 正反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；D项，处于A点的反应体 的量增多，颜色加深：铁钉放人浓硝酸中，发生钝化现象，铁钉表面产生 系从T变到T2的过程中，平衡向逆反应方向移动，则c(H2)增大，而 了致密的氧化膜，阻止反应继续进行，加热时氧化膜被破坏，铁钉继续与 c(CH3OH)减小，达到平衡时 c(H2) 浓硝酸反应，产生红棕色气体NO2,与平衡移动无关；锌片与稀硫酸反应 (CH,0HD应该增大，正确。 过程中，加人少量CuS04固体，发生反应Zn+CuS04一Cu+ZS0,可微考点2 形成C-Z如原电池，使反应速率加快，与平衡移动无关；综上所述可知4.(1)K1·K2(2)<(3)> 选B。 [解析](2)根据K3=K1·K2,500℃、800℃时，反应③的平衡常数分 4.ad 别为2.50.375；升温，K减小，平衡左移，正反应为放热反应，则有△H< [解析]H20的分压不变，则C3H。的分压也不变，反应I、Ⅱ各组分分 压不变，反应】、Ⅱ均达到平衡，a符合题意；反应物和生成物均为气体， 0。(3)500℃时，k=2.5,此时0=(C,0m）·e(,0)-0.3x0.15 c3(H2)·c(C02)0.83×0.1 混合气体的总质量不变，刚性密闭容器体积不变，则混合气体密度不变， ≈0.88<K3,故反应正向进行，推知x(正)>（逆）。 C,2C,H。)时反直不-定类到平衡，不能作为反位i均5.(1C0: 是不变量，不能作为反应I、Ⅱ均达到平衡的判据，b不符合题意；当 c(C02)·c(H2) (2)吸热(3)700℃(4)等于(5)不 达到平衡的判据，c不符合题意；"正(H,0)="远(C,HO),说明正逆反应 (6)向逆反应方向进行 速率相等，反应I达平衡，各组分分压不变，C3H6的分压不变，说明反应 [解析](1)根据化学方程式：C02(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g) Ⅱ也达平衡，d符合题意。 第33讲化学平衡常数及转化率 包应饰千身专数表药式为大=0(2报表干 中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明该反应的正反 考点一 应为吸热反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度有如下关系：3c(C02) ·c(H2)=5c(C0)·c(H2O),根据平衡常数表达式K= 必备知识·梳理夯实 c(CO)·c(H20) 1.温度化学平衡浓度幂之积浓度幂之积K (C0,可知，K:号=0.6，平衡常数只与温度有关，温度一定。 2.(C)·c(Dc(C0)·c(2) 平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700℃。(4)化学平衡常数只 cm(A)·c"(B) c(H,0) 与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，所以只要在830℃条件下， 3.温度 该反应平衡常数的数值都为1.0。(5)830℃达到平衡，扩大容器容积的 4.(2)(C)·c4(D) 正反应化学平衡逆反应 瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，根据平衡常数表达式 c“(A)·c(B) (3)吸热放热放热吸热 K=c(c0)·c(,0) c(C0,)·c)可知，反应物和生成物同时改交相同的倍数，Q=K, 【正误辨析】 c(C0)·c(H20) (1)×平衡常数表达式中，必须是各物质的平衡浓度。 平衡不够动。(6)1200℃时，0=C02):c)将各物质的浓度代 (2)×平衡常数只与温度有关。 入可得Q=4,而此温度下的平衡常数为2.6，即Q>K,所以该反应向逆 (3)×正反应是吸热反应时，升高温度，化学平衡常数增大，若正反应是 反应方向进行。 放热反应，升高温度，化学平衡常数减小。 (4)√化学平衡常数K越大，正向进行的趋势越大，可以由化学平衡常数 考点二 K推断一个可逆反应进行的程度。 必备知识·梳理夯实 (5)×平衡常数发生变化，化学平衡一定发生移动达到新的平衡。 (6)× 对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常【正误辨析】 数的乘积等于1，如果正反应的平衡常数为1，则逆反应的平衡常数也(1)V物质的转化率包括非平衡态和平衡态时的转化率。 为1，两者相等。 (2)V应在反应物完全反应时，依据化学方程式计算产物的生成量 (7)×K值只受温度影响，与物质的浓度、压强变化无关 (3)×一定条件下，当反应物按计量数之比建立平衡时，生成物的体积分 (8)×固体或纯液体的浓度可看作“1”而不必出现在平衡常数表达式 数达到最大值，当增大一种反应物的浓度时，生成物的体积分数会 中，应为太0 减小。 (4)×化学平衡正向移动，可能是增大某种反应物的浓度，该种反应物的 考点突破·能力提升 转化率减小，另一种反应物的转化率增大。 微考点1 考点突破·能力提升 1.C温度升高，平衡常数减小，故正反应为放热反应，A项正确；25℃时，微考点1 逆反应的平衡常数K'= 不5x10=2×10-5,B项正确；80℃时，若1.C列三段式得 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g) Ni(C0):C0的浓度均为0.5mlL-,则Q=c[NC0)4_0.5 =8 开始/(mol/L)1 1 0 0 e4(C0)0.54 转化/(mol/L)0.60.20.2x0.4 >K,(正)<（逆），C项错误；80℃达到平衡时，若n(C0)=0.3mol, 平衡/(mol/L)0.40.80.2x0.4 c(C0)=1mol·L-1,故c[Ni(C0)4]=K·c4(C0)=2×14mol·L-1 0.2=0.4,解得x=2,平衡时A、B、C、D各物质的物质的量分别为 2mol·L1,D项正确。 2.D根据盖斯定律可得，反应③=反应①+2×反应②，则K3=K1·?, 0.8mol、1.6mol、0.8mol、0.8mol。此温度下该反应的平衡常数K= 故选D。 c2(C)·c2(D)(0.4mol/L)2×(0.4mol/L)2 =0.5,A错误；A的平衡 c2(A)·c(B)(0.4mol/L)3×0.8mol/L 3.DA项，因该反应中氢气前的化学计量数为2，则该反应的平衡常数的 c(CHOH) 转化率为2-，0.8)mm×100%=60%,B错误：根据分析可知，x=2,C正 表达式为K=(0),CH)错误B项，由图像可知，反应从五到7 2 mol 时，甲醇的物质的量增大，根据平衡常数和计算式可知时的平衡常数 确；A的平衡转化率为60%，B的平衡转化率为2,1：6)m0×100%= 2 mol 比T2时的大，错误；C项，由图像可知在T3温度下反应先达到平衡，反应：20%，D错误。 569 2.8×108 5.3 c2(H20) [解析]根据方程式可知该温度下平衡常数K=2(lS)·(S0) [解析]据图可知M点S02的转化率为50%，可设初始投料为2mol (4.0×10-3)2 S02和2 mol Cl2,则列三段式有 2.0×10-)P×5.0×105=8×10. SO2 (g)+Cl2 (g)SO2Cl2 (g) 3.(1)0.1(2)58.51.6 起始(mol)2 2 0 转化(mol)1 1 1 [解折】（1)根据厦意，制给区强p(0)=2.8×子=82，D 平衡(mol)1 1 1 (0)=32.8×子kPa=24.6kB,1=44min时，0的分压p(0,)=2.4 相同条件下气体压强之比等于物质的量之比，所以p(S02)=P(C2)= 1 3P kPa,则0，的压强变化为24.6kPa-22.4kPa=2.2kPa,根据反应2N0 p(S0,C)=3P,所以K。=1 3 (g)+02(g)、2N02(g),N0的压强变化为4.4kPa,故0~44min内v 00)材盟-01 微考点3 6.(1)升高温度：降低压强(2)94.1% (2)体系存在两个平衡体系，设NO的转化率为x, [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 2N0(g)+02(g)=2NO2(g)、=N204(g) 求解： 初压/kPa8.2 24.6 0 A(g)=B(g)+C(g) 转化/kPa8.2x 4.1x 8.2x 始态：P6 0 0 平衡/kPa8.2-8.2x24.6-4.1x8.2x-3.21.6 反应：P0·a(A)Po·a(A)P%·a(A) 8.2-8.2x+24.6-4.1x+8.2x-3.2+1.6=28.8,解得x≈58.5%；反应 终态：P%-Po·a(A)Po·a(A)P%·a(A) p2(N02_1.6×1.6=1.6kPa。 p=Po-Po·a(A)+Po·a(A)+Po·a(A)=Po+Po·a(A),求得a(A) N204(g)一2NO2(g)平衡常数K,。 p(N204) 1.6 微考点2 =(片-×100%：5h时反应已平衡，a()-(径5员-1)×1m% ≈94.1%。 4.(1)3.02.25(2)增大 聚焦高考·真题演练 (3)02-03 46.26 46.2612 4 35.7×2.64 1.D主反应的产物占比较大，可知曲线a、b代表乙酸的分布分数，曲线c d代表乙酸甲酯的分布分数；增大n(CO)可增大CH3OH的转化率，从而 [解析](1)结合图像可知，当660K时，0=1.5kPa,又因反应中只 增大乙酸的分布分数，由题图可知，随投料比增大，乙酸的分布分数增 有二氧化硫与三氧化硫为气体，且化学计量数比值为1：1，因此Ps2三 n(C0) 1.5kPa,平衡时Ps=3.0kPa。平衡常数K,(I)=1.5kPa×1.5kPa= 大，故投料比x代表C,OA,B项错误；由题图可知，当投料比相 2.25(kPa)2。(2)结合图像中p03随温度的升高而递增，可知温度升高 同时，升温(T1→T2),乙酸的分布分数增大，说明升温主反应的平衡正向 移动，△H1>0,乙酸甲酯的分布分数减小，则副反应平衡左移，△H2<0,C 平衡正向移动，该反应为吸热反应，平衡常数随温度升高而增大。(3)此 项错误；副反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，则K(L)=K(M) 体系为恒容体系，压强之比等于物质的量之比。开始时，S02和S03的 >K(N),D项正确。 压强相同，升高温度，三氧化硫进一步分解得到二氧化硫与氧气，设反应 2.B在恒温恒容的化学平衡体系中，增大一种反应物的浓度会使另一种 (I)平衡时S02的压强为akPa,反应（Ⅱ）达到平衡时，S03的转化压强 反应物的转化率升高，而自身的转化率降低。由题图知，在相同温度下 为ykPa,根据反应方程式分析： 投料比为x2的CH4平衡转化率更低，说明投料比：x1<2,A项正确；点 2S03(g)2S02(g)+02(g) b、c对应温度相同，而点c投料比更大，则投人的n(H2O)更少，平衡时 开始/kPaa a 总压强更小，反应速率更慢，反应速率：正<正，B项错误；化学平衡常 数只与温度有关，观察两条曲线，随着温度的升高，CH4的平衡转化率增 转化/kPay y 大，升温平衡正向移动，K增大，点a温度最低，点b、c温度相同，故K,< 平衡/kPaa-y a+y K,=K。,C项正确；恒温恒容条件下，化学平衡体系中各物质均为气态且 反应前后气体分子数不相等，容器内压强不变时可以说明反应达到平衡 图比，=2，因y,因克pm,=子 Pso2 -Pso3 2 4 。根 状态，D项正确。 据题意进一步分析，设达到平衡时O2的压强为xkPa,反应I生成的SO, 3.(1)-307 K2 K (2)b1-10-0.1 的压强为akPa,则有 (3)(i)1(ⅱ)c(ⅲ)<2 2FeS04(s)=Fe203(s)+S02(g)+S03(g)(I)》 [解析] （1)报据盖断定徐可知，国=宁(@-①).则4出，=子(4。 a kPa a kPa 2S03(g)2S02(g)+02(g)(Ⅱ) -△H1);平衡常数K3= KK 平衡/kPaa-2x a+2x x √ 。(2)根据M守恒可知c(M0+)初始 rP=(a-2x)kPa+(a+2x)kPa+x kPa=(2a+x)kPa =c(MO+)+c(M+),故 e(MO*) c(M0*),可用来表示 (MO+)+c(M+)c(M0+)莉给 =84.6kPa MO+的剩余率（未反应的MO+占初始MO+的比例）。其他条件相同时， LPso3=(a-2x)kPa=35.7 kPa 温度越高，反应速率越快，相同时间内消耗的MO越多， →=40.98y=(a+2x)kPa=46.26kPa c0)+r可小，-[09]地大。由是写可时 c(MO±) c(M0+)1 1x=2.64p02=xkPa=2.64kPa 期有K,(I)_46262x2.64Pa 月相司时香感：对应药-心9可]大于香民技#线。 35.72 对应的温度更高，即曲线a对应310K,曲线b对应300K。300K、60s -570 c(MO+) 时，-g[e(M0)+c]=0.1,M0*的剩余率为10Q1,则其转化 考点二 率为1-10-0[注意换算关系]。(3)(1)由题图可知步骤】中形成了必备知识·梳理夯实 H-0键，M一C键，步骤Ⅱ中形成了C一0键，故涉及氢原子成键变化的1.(1)可逆放热减小增大高高增大减小低高 是步骤【。（ⅱ）由直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素【正误辨析】 时，反应速率会变慢，可知替换后活化能变大，则M0+与CD,反应的能(1)×△H<0,AS<0,高温时△H-TAS>0,使反应不能自发进行。 量变化应为题图中曲线©。（ⅲ）由（ⅱ）问可知直接参与化学键变化的(2)×加压可以加快反应速率，提高氨的产率，但实际生产中，压强也不 元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则产量更低。生成产 宜过高，需要考虑设备的承受能力和实际的转化率。 物CH,DOD需要形成0D键，相较于生成CHD,OH中的0一H键活化(3)V将氨气液化、分离，将未反应的氨气和氢气循环利用，都有利于提 能更高，反应速率更慢，则氘代甲醇的产量CH2DOD<CHD2OH。CHD3 高原料的利用率，能节约生产成本。 的空间结构是以C为中心原子的四面体形，3个D原子的化学环境相 :(4)V升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，转化率可能增大，也可 同，因此只有CHD2OD和CD3OH两种产物。 能减小。 第34讲化学反应的方向与调控 (5)V对合成氨反应，升高温度，转化率减小，选择500℃左右主要是催 化剂（铁触媒）在500℃左右的活性最大。 考点一 考点突破·能力提升 必备知识·梳理夯实 微考点1 2.(1)降低焓变 1.CA项，根据题中数据可知，NH3的生成量为0.8mol,则H2的减少量 (2)混乱混乱增大>增加嫡增嫡变 为1.2mda()-4×100%=30%:B项，降温，平衡正向移动， (3)焓变熵变能平衡不能>> 但气体总质量不变，容器容积不变，则密度不变：C项，容积不变，充人 【正误辨析】 N2,(N2)增大，平衡正向移动；D项，催化剂不能使平衡发生移动，因此 (1)×反应能否自发进行与反应速率无关，如缓慢氧化的反应速率很小。 各物质的转化率不变、产率不变。 (2)×反应能否自发进行与反应的吸、放热无关。 2.B利用NH3易液化的性质分离出NH3,促进平衡正向进行，故A正确； (3)V(NH4),C03自发分解，是因为生成C02和NH3,使熵值增大。 低温有利于提高原料气的转化率，但不利于提高反应速率和催化剂发挥 (4)×用焓判据（△H)和熵判据（△S)的判断比较片面，用吉布斯自由能 催化作用，因此合成氨不采用低温条件，故B错误；增大压强，促进平衡 判断依据比较准确。 正向移动，可以提高原料气的转化率，故C正确；一氧化氮与氧气反应生 (5)V2N0(g)+02(g)—2NO(g)该反应气体减小，所以嫡减小，根 成二氧化氨，二氧化氨、氧气和水反应生成硝酸，A为02，吸收塔中通入 据△G=△H-T△S<0自发，则△H<0,并且低温更有利于自发进行。 A是为了提高原料的利用率，故D正确。 (6)√该反应是熵变增大的反应，4S>0;反应是吸热反应，焓变大于0,3.C该反应为熵减小的反应，若该反应能自发进行，则△H<0,A项错误： △H>0,高温条件下△H-T△S<0,可自发进行。 催化剂不能改变反应的△H,B项错误；其他条件不变，增大起始(N2): 考点突破·能力提升 (H2)的比值，即相当于氢气量不变时，增加氨气的用量，平衡正向移 微考点1 动，可提高H2的平衡转化率，C项正确；化学平衡常数只与温度有关，温 1.C从焓变的角度分析，化学反应由高能状态向低能状态转化，使体系能： 度不变，平衡常数不变，D项错误 量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。 微考点2 2.C2Na+2H20=2Na0H+H2↑是放热的，故A错误；3Fe+202 4.(1)放热 Fe04是放热的，故B错误；(NH4)2CO3—NH,HC0,+NH3↑，反应 (2)催化剂的最适活性温度在400℃左右；投料比过低，C0的平衡转化 属于分解反应，是吸热反应，产物气体系数和大于反应物的，是熵增加的 率低，投料比太高，成本太大，而C0的平衡转化率提高不多 反应，故C正确；NaOH+HCl=VaCl+H2O是放热的，故D错误 [解析](1)由题图可知，投料比一定时，C0的转化率随温度的降低而 微考点2 增大，即降低温度，平衡正向移动，所以反应正向放热。(2)由题图可知， 3.D依据吉布斯自由能方程△G=△H-T△S,只要△G<0,反应就可能自 由于投料比过低，C0的平衡转化率低，而投料比在3~5时，C0平衡转 发进行。2N205(g)一4N02(g)+02(g)AS>0,AH>0,则高温时， 化率已经很高，再增加投料比，则成本太大，并且催化剂的活性温度可能 △G<0,A能自发进行；2H2(g)+02(g)=2H20(1)△S<0,△H<0, 则低温时，△G<0,B能自发进行；(NH4)2CO3(s)一一NH4HCO3(s)+ 在40℃左右，所以一般采用40℃左右.P0) p(c0=3-5。 NH3(g)△S>0,△H>0,则高温时，△G<0,C能自发进行；2CO(g) =5.(1)C 2C(s)+02(g)△S<0,△H>0,△G>0,D一定不能自发进行。 (2)300℃反应速率慢，700℃副反应的转化率大于丁烯转化成丙烯的转 4.A常温下，反应2C0(g)+2NO(g)N2(g)+2C02(g)的△H<0、△S 化率 <0,△H-TAS=(-746.8kJ·mol-1)-298K×(-0.1975·mol-1 [解析](1)由图甲可知，300℃时C2H4(g)的质量分数接近于0，而温 ·K-1)=-687.945k·mol-1<0,则该反应常温下能自发进行，A符 度升高，C,H4(g)的质量分数增大，故选择300℃；由图乙可知，压强增 合题意；常温下，△H-T△S<0,但C0和NO通常难以转化为N2和CO2, 大，C2H4(g)的质量分数减小，C,H6(g)的质量分数增大，故选0.5MPa 必须寻找高效催化剂，B不符合题意；该反应的活化能较高，反应速率较 因此控制反应条件为300℃、0.5MPa。(2)温度越低，反应速率越慢，由 慢，故汽车尾气中含有较多的C0和NO,C不符合题意；要有效降低汽车 图甲可知，300℃时反应速率慢；温度升高，C2H4(g)的质量分数增大， 尾气中的C0和NO含量，应该寻找高效廉价的催化剂，降低反应的活化 700℃的副反应的转化率大于丁烯转化成丙筛的转化率。而450℃时， 能，提高反应速率，D不符合题意。 C3H6(g)的质量分数达到最大值，且C2H4(g)的质量分数在10%左右， 5.D物质由气态变为液态，混乱度减小，即△S<0,故A错误；硝酸铵溶于 产物中C3H(g)的含量较高，故450℃更合适。 水吸热，则△H>0,该过程可自发进行，则△G=△H-T△S<0,因此△S>聚焦高考·真题演练 0,故B错误；当△H>0、△S>0时，△G=△H-T△S<0时反应可自发进1.D强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如NHCO3等，故 行，高温条件下△G<0,反应能自发进行，故C错误；反应H2(g)+F2(g): 在水中溶解对应的△H可能大于零或小于零。体系越混乱，则嫡越大。 2HF(g)的△H<0、△S>0,则△G=△H-TAS<0,该反应一定可自发 AB型强电解质固体溶于水，存在熵的变化，固体转化为离子，混乱度增 进行，故D正确。 加，但离子在水中存在水合过程，这样会引发水的混乱度的变化，让水分 571