2.2.4化学平衡的计算 学案-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学导学案聚焦化学平衡计算，核心涵盖Kc、Kp的计算及速率常数与平衡常数的换算。课堂导入从可逆反应概念切入，以“起始量-转化量-平衡量”三段式模型为学习支架，衔接化学平衡状态定性分析，过渡到定量计算的系统学习。 资料特色在于例题设计层层递进，涵盖恒容恒压体系、转化率及分压计算等情境，通过实践引导学生运用证据推理建构计算模型，培养科学思维与问题解决能力，助力学生掌握平衡计算方法，提升化学定量分析素养。

化学平衡的计算 一、Kc的计算 可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 起始量 转化量 平衡量 ①平衡常数K＝_____________________ ②平衡时A的物质的量浓度：________________ ③平衡时A的转化率：α＝____________________ ④平衡时A的体积分数：φ(A)＝____________________ ⑤平衡时和开始时的压强比：________________________ 【例题1】在容积不变的密闭容器中，将2.0 mol CO与10molH2O混合加热到830℃，达到下列平衡 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)此时该反应的K为1.0。求达到平衡时CO转化为CO2的转化率。 【例题2】在某温度下，将含有H2和I2各0.10mol的气态混合物充入容积为10L的密闭容器中，充分反应并达到平衡后，测得c(H2)=0.0080mol·L-1 (1)计算该反应的平衡常数。 (2)在上述温度下，若起始时向该容器中通入H2和I2(g)各0.20mol，试求达到化学平衡时各物质的浓度 【例题3】H2S与 CO2 在高温下发生反应∶H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K 时，将 0.10 mol CO2与 0.40 mol H2S充人2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率α=____________%，反应平衡常数 K=_______ 【例题4】羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S合加热并达到下列平衡 ∶ CO(g)＋H2S(g)COS(g)+H2(g) K= 0.1反应前CO的物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为 8mnol，计算∶ (1)反应前H2S物质的量________________ (2)CO平衡时转化率_____________________ 【例题5】已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)　ΔH>0，请回答下列问题： (1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_____________ (2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝ __________ (3)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)＝c(N)＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为 ________________ 二、Kp的计算 若平衡总压为p0 　　　　　 N2(g)　＋　3H2(g) 2NH3(g) n(平) a b c p(分压) Kp＝ 1、恒压体系 例：亚硝酰氯可由NO与Cl2反应制得,反应原理为： 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。按投料比 n(NO)∶n(Cl2) =2∶1 把 NO 和 Cl2充入一恒压的密闭容器 中发生上 述反应,NO 的平衡转化率与温度 T 的关系如图所示： 若反应一直保持在 p 压强条件下进行,则 M 点的平衡 常数Kp=__________________(用含 p 的表达式表示） 2、恒容体系 对于反应：(g)＋I2(g)(g)＋2HI(g)，某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在恒容刚性容器内发生反应③，起始总压为105 Pa， ①平衡时环戊烯的转化率为40%，该反应的平衡常数Kp=____________Pa ②平衡时总压增加了20%，该反应的平衡常数Kp=____________Pa 【例题1】硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3∶ 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)某温度下，SO2的平衡转化率（a）与体系总压强（p）的关系如图所示。根据图示回答下列问题 ∶将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于________________________。 【例题2】一定量的 CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应∶C(s)＋CO2(g)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示∶ (1)650℃时，反应达到平衡后CO2的转化率____________ (2)925℃时,用平衡分压代替平衡浓度的化学平衡常数Kp=______________ 【例题3】F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 ℃时N2O5(g)分解反应; 其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强P随时间t的变化如下表所示（t=∞时N2O5(g)完全分解）∶ 25 ℃时N2O4(g) 2NO2(g) 反应的平衡常数Kp=___________（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。 三、速率常数与平衡常数的换算及应用 已知反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，反应速率v正＝k正ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆cc(C) k正与、k逆与K的关系为____________________________ 【例题1】N2O4与NO2转换的方程式为N2O4(g)2NO2(g)，上述反应中，正反应速率 v正=k正•p(N2O4)，逆反应速率v逆=k逆•p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为_________ 【例题2】N2O4与 NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)＝k1p(N2O4)，v(NO2)＝k2p2(NO2)，其中 k1、k2是与反应温度有关的常数。则一定温度下，k1、k2与平衡常数 Kp的关系是 k1＝____________ 1 学科网（北京）股份有限公司 $