第35讲化学平衡常数及转化率-【衡中学案】2027年高考化学一轮总复习学案

2026-10-22
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内容正文:

4.掌握一个原理 (2)“惰性气体”对化学平衡的影响 勒夏特列原理(化学平衡移动原理)。 反应体系中与各成分不发生反应的气体镜称为“情性气体 5.明确两个解题技巧 恒温恒容 (1)判断反应是否达到平衡的依据:应该变的不 充入 引起总压增大导致各成分浓 “惰性气体” 分压不变 度不变 变了就平衡了(变量不变)。 「平衡不移动 (2)判断平衡移动方向的依据:平衡向着减弱外 恒温恒压 充入 引起 界条件影响的方向移动。 “惰性气体” 体积增大 导致各成分浓度降低 (等效于减压) 6.掌握等效平衡的解题方法—极值思维法 平衡不移动一 反应前后体积 7.影响化学平衡的特殊情况 不变的反应 平衡向气体体积 反应前后体积 (1)浓度对化学平衡的影响 增大的方向移动 有变化的反应 谁增耗谁,谁减补谁,但不能将外加条件削减为 0。此规律只适用于气态、溶液中的平衡混合物。对固 温馨提示:复习至此,请完成练案[34] 体、纯液体来说,其浓度是常数,改变它们的量,平衡不 移动。 第35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。 复习目标 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。 考点一 化学平衡常数 必备知识·梳理夯实 注意:(1)平衡常数表达式中,各物质的浓度均为 236 平衡时的浓度。其书写形式与化学方程式的书写 1.定义 有关。 在一定 下,当一个可逆反应达到 (2)意义:K值大小反映了化学反应进行的程度。 时,生成物 与反应物 的比 ①K值越大,正反应进行的程度越大,反应物的转 值是一个常数,简称平衡常数,用符号 表示。 化率越大。当K≥10时,可以认为反应进行得较 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 完全。 2.表达式 ②K值越小,正反应进行的程度越小,反应物的转 固体或液体纯净物浓度不变,不能写入平衡常数表达式 化率越小。当K≤105时,认为反应很难进行。 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)一pC(g)+ 3.影响因素 qD(g),在一定温度下达到平衡时,平衡常数的表达 化学平衡常数K只受 影响,与反应物或 式:K= ,例如,反应C(s)+H,0(g)=三 生成物的浓度变化无关,与压强变化、是否使用催化剂 C0(g)+H2(g)的平衡常数表达式K= 等无关。在一定温度下,平衡常数保持不变。 【微思考1】(1)在某温度下,N2+3H2一2NH 4.应用 的平衡常数为K,则该温度下,NH,一 +, (1)判断可逆反应进行的程度 2 K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程 的平衡常数K,= 度越大。 (2)在一定温度下,已知以下三个反应的平衡 常数: <105 105~10 >10 反应①:C0(g)+Cu0(s)==C02(g)+Cu(s) K 反应程度 很难进行 反应可逆 反应接近完全 反应②:H2(g)+CuO(s)==Cu(s)+H,0(g)K (2)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 反应③:C0(g)+H,0(g)=C02(g)+H2(g)K 对于可逆反应aA(g)+bB(g)一cC(g)+dD(g) 反应③的K与K、K2的关系是K= 在任意时刻,浓度商为Q= 反应向 方向进行,(正)> (9)恒温、恒容条件下,反应2S02(g)+02(g)一一 Q<K v(逆) 2s0,(g)达到平衡后,向容器中再充入1molS02, 平衡正向移动,化学平衡常数增大。 () (10)一般情况下,对于给定的化学反应,反应物的浓度 Q=K 反应处于 状态,(正)=v(逆) 越大,化学平衡常数越大。 反应向 方向进行,x(正) 夸点突破·能力提升 Q>K (逆) 微考点1化学平衡常数的影响因素及应用 (3)判断可逆反应的反应热 1.(2026·河北衡水检测)在恒容密闭容器中,由C0 K值增大→正反应为 反应 合成甲醇:C0(g)+2H2(g)一CH,OH(g),在其他 升高温度 条件不变的情况下研究温度对反应的影响,实验结 K值减小→正反应为 反应 果如图所示,下列说法正确的是 () T K值增大→正反应为 反应 B 降低温度 K值减小→正反应为 反应 【微思考2】 已知反应:Fe0(s)+C0(g) 时间/min Fe(s)+CO2(g) △H>0。 e(CH,OH) (1)温度降低,则K (填“增大”“减小”或 A.平衡常数K c(C0)·c(H2) “不变”)。 B.该反应在T时的平衡常数比T,时的小 (2)已知1100℃时,K=0.263。若1100℃时测 C.C0合成甲醇的反应为吸热反应 得c(C02)=0.025mol·L',c(C0)=0.01mol·L1, D.处于A点的反应体系从T变到T2,达到平衡时 237 此时该反应 (填“处于”或“不处于”)化学平 c(H,) 衡状态,化学反应速率:正反应速率 (填“>” c(CH,0H)增大 “<”或“=”)逆反应速率。 2.下列有关平衡常数的说法中,正确的是 A.改变条件,反应物的转化率增大,平衡常数一定 【易错辨析】 增大 (1)平衡常数表达式中,可以是物质的任一浓度。 B.反应:2N02(g)一N204(g)△H<0,升高温度, 该反应的平衡常数增大 (2)增大反应物的浓度,平衡正向移动,化学平衡常数 C.对于给定的可逆反应,温度一定时,其正、逆反应 增大。 的平衡常数相等 ( (3)对某一可逆反应,升高温度则化学平衡常数一定 D.平衡常数为K=(C0)·c(H,0) 变大。 c(C0)·c(H,)的反应,化学方 ( ) 程式为C02(g)+H(g)一C0(g)+H,0(g) (4)由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的3.(2026·湖南衡阳模拟)以C0,和H,为原料制备甲 程度。 醇是实现CO2资源化利用的方式之一,其反应原理 (5)平衡常数发生变化,化学平衡不一定发生移动。 为C02(g)+3H2(g)=CH,0H(g)+H20(g)AH= ( -49.0k·mol。 (6)对可逆反应来说,正反应的化学平衡常数与逆反 (1)图中,曲线 (填标号,下同)能表示该反 应的化学平衡常数一定不相等。 应的平衡常数K与温度T的关系。 ( (7)减小反应物的浓度,平衡逆向移动,化学平衡常数 减小。 () (8)可逆反应:C(s)+C02(g)=一2C0(g)在一定温度 c2(C0) 下的平衡常数K的表达式为K=c(C)·c(c0,) T/K A.I B.Ⅲ C.Ⅱ D.以上都不正确 (2)某温度下,向容积为2.0L的恒容密闭容器中充 (1)根据表中信息推导出K,、K2与K,之间的关系, 入1.0molC02(g)和3.0molH,(g)模拟上述反 则K= (用K、K2表示)。 应,反应达到平衡状态时,测得n(CH,OH)= (2)反应③的△H (填“>”或“<”)0。 0.50mol。该温度下,平衡常数K约为 d (3)500℃时测得反应③在某时刻H(g)、C02(g)、 A.3.00 B.2.08 CH,OH(g)、H0(g)的浓度(mol·L')分别为 C.0.59 D.0.15 0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v(正) (填 归纳拓展: “>”“=”或“<”)(逆)。 化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系 5.(2026·广西南宁月考)在一定容积的密闭容器中, 1正、逆反应的平衡常数互为倒数。 进行如下化学反应:C02(g)+H2(g)一C0(g)+ ☑若化学方程式中各物质的化学计量数都变成几 H0(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表: 倍或一倍,则化学平衡常数变为原来的次幂或 t/℃ 700 800 830 1000 1200 n 次幂。 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 ③两个化学方程式相加得到新的化学方程式,其 回答下列问题: 化学平衡常数是两反应的平衡常数之积:两个化学方 (1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 程式相减得到新的化学方程式,其化学平衡常数是两 个反应的平衡常数之商。 (2)该反应的正反应为 (填“吸热”或“放 微考点2化学平衡常数与平衡移动方向的 热”)反应。 判断 (3)某温度下,各物质的平衡浓度符合关系式: 4.(2026·山东实验中学检测)甲醇是重要的化学工 3c(C02)·c(H2)=5c(C0)·c(H,0),试判断 业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用C0或 此时的温度为 C02来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反 (4)若830℃时,向容器中充入1molC0、5mol 应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表 H,0,反应达到平衡后,其化学平衡常数K 38 所示: (填“大于”“小于”或“等于”)1.0。 平衡 温度/℃ 化学反应 (5)830℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条 常数 500 800 件不变的情况下,扩大容器的容积,平衡 ①2H2(g)+C0(g)= (填“向正反应方向”“向逆反应方 CH,OH(g) K 2.5 0.15 向”或“不”)移动。 (6)若1200℃时,在某时刻反应体系中C02、H2、 ②H2(g)+C02(g) 1.0 2.5 C0、H,0的浓度分别为2mol·L1、2mol·L1、 H0(g)+C0(g) 4mol·L、4mol·L,则此时上述反应 ③3H2(g)+C02(g))= K3 (填“向正反应方向进行”“向逆反应 CH,OH(g)+H2O(g) 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管 y备知识·梳理夯实 (2)生成物的产率:产率=实际产量 ×100% 理论产量 1.明确三个量的关系 实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一 (1)对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。 般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。 (2)对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。 (3)平衡时混合物组分的百分含量= (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。 平衡量 ×100%。 平衡时各物质的总量 2.掌握四个公式 (1)反应物的转化率=n(转化) 100%=c(转化) (4)某组分的体积分数= 某组分的物质的量 n(起始) c(起始) 混合气体总的物质的量 ×100%。 ×100%。 3.掌握一种模式一“三段式” 模板2: 反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+gD(g),若A、B 刚性反应容器中:N2(g)+3H2(g)==2NH,(g) 起始物质的量浓度分别为amol·L1、bmol·L',达 p(始) Po 3po 0 到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L,则有 △p p' 3p' 2p' mA(g)+nB(g)--pC(g)+qD(g) p(平) Po-p'3po-3p' 2p' 起始浓度 0 0 K。= (2p')2 (mol·L-l) po-p')·(3p-3p')3 转化浓度 mx px gx 【易错辨析】 (mol·L-l) (1)改变条件,使某可逆反应反应物的平衡转化率增 平衡浓度 a-mx b-nx px gx 大,则该可逆反应的平衡常数一定增大。() (mol·Ll) (2)平衡体系中,压强平衡常数一定等于浓度平衡常 (1)平衡常数K=,(px)”·(9x)9 数。 (a-mx)m·(b-x)n (3)物质的转化率与平衡转化率不一定相等。() (2)转化率= 某反应物转化的量 ×100%,如 (4)生成物的理论产量是指可逆反应完全进行时的生 某反应物起始的量 成量。 () 字(A)="mx100%。 a (5)对N2(g)+3H(g)一2NH(g)来说,增大一种反 (3)百分含量 应物的浓度,生成物的体积分数增大。() (6)化学平衡正向移动,反应物的转化率增大。 a-mx (A)=a-mx)+(b-nx)+px+ -×100%。 ( (4)平衡前后的压强之比 考点突破·能力提升 P平_(a-mx)+(b-nx)+px+g P始 atb 微考点1化学平衡常数的常规计算 4.压强平衡常数 1.(2026·山西大同一模)工业上常用丙烷脱氢制备 239 (1)含义 丙烯,发生的化学反应为C,H,(g)=一C,H6(g)+ 在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓 H2(g)△H。在两个容积均为2L的恒容密闭容器 度,计算的平衡常数叫压强平衡常数。 中分别充入2molC3H(g),测得C,H(g)的浓度与 (2)表达式 温度、时间的关系如下表所示。 对于一般可逆反应mA(g)+nB(g)一pC(g)+ c[C,H。(g)]/(mol·L) qD(g),当在一定温度下达到平衡时,其压强平衡常数 温度/K 长可衣标示为人得母 0 min 5 min 10 min15 min 20 min 25 min 其中p(A)p(B)、 0.000.25 0.400.480.500.50 p(C)Pp(D)表示对应物质的分压。 T2=T,+100 0.000.350.650.800.80 0.80 (3)分压、总压的计算 下列叙述正确的是 () ①分压=总压×物质的量分数。 A.上述丙烷脱氢反应的△H<O ②p(总)=p(A)+p(B)+p(C)+p(D)。 B.升高温度,上述反应的平衡常数减小 (4)计算K。的两套模板[以N2(g)+3H(g)= C.T,K时,丙烷的平衡转化率为50% 2NH,(g)为例] D.T2K时,平衡常数K为4.0 模板1: N2(g)+3H2(g)==2NH,(g)(平衡时总压为Po) 2.(2022·浙江6月卷,节选)主要成分为H2S的工业 n(始)1mol3mol 废气的回收利用有重要意义。 0 △n0.5mol1.5mol 回收单质硫。将三分之一的HS燃烧,产生的S02 1 mol n(平)0.5mol1.5mol 与其余H,S混合后反应:2H,S(g)+S02(g)= 1 mol p(X)0.5 1.5 3 Po 3 7o 8S。(s)+2H,0(g)。在某温度下达到平衡时,测得 密闭系统中各组分浓度分别为c(H,S)=2.0× 105mol·L1c(S02)=5.0x105mol·L、c(H20) K )·) =4.0×103mol·L,计算该温度下的平衡常数K= 微考点2有关压强平衡常数的计算 ②保持1320K不变,假定恒容容器中只发生反 3.(2026·安徽毫州一模)研究表明,用可控Cu/Cu,0 应I,达到平衡时po= Pa,若将容器容 界面材料也可催化C02还原合成甲醇:C02(g)+ 积压缩到原来的2,重新建立平衡后P∞ 3H2(g)一CHOH(g)+H0(g)△H<0。将 Pao 6 mol CO2和8molH2充入容积为2L的恒温、恒容 (3)恒压容器中,焦炭与BaCO3的物质的量之比为 密闭容器中发生该反应,测得起始压强为35MPa, 4:1,Ar为载气。1400K和1823K下,BaC2 H,的物质的量随时间的变化如图中实线所示。下 的产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到 列说法正确的是 图2(不考虑接触面积的影响)。 ①初始温度为900K,缓慢加热至1400K时,实 An(H2)/mol 验表明BaCO3已全部消耗,此时反应体系中含 (1,6) 6 Ba物种为 4 423)8.2012) ②1823K下,反应速率的变化特点为 0 2 4. 6 8 10 t/min A.1~4min(实线)内,(C02)约为0.62mol.L·min 其原因是 B.该条件下的实线对应的K。为0.02MPa2 C.要变成虚线,可能的条件是升高温度或加入催 微考点3有关转化率的计算 化剂 5.(2026·安徽合肥模拟)在体积均为2L的恒容密闭 D.当气体的平均摩尔质量或密度一定时,化学反应 容器I、Ⅱ、Ⅲ中,均充入1molX气体和2molY气 达到平衡状态 体,不同温度下确保其他条件均保持一致,发生反 240 4.(2024·湖北卷)用BaC03和焦炭为原料,经反应 应:X(g)+2Y(g)=Z(g)+W(s)△H<0,l0min I、Ⅱ得到BaC2,再制备乙炔是我国科研人员提出 时X的物质的量n(X)如图所示(三容器分别对应 的绿色环保新路线。 a、b、c三点)。下列说法正确的是 ( 反应I:BaC0,(s)+C(s)一Ba0(s)+2C0(g) 0.75 反应Ⅱ:Ba0(s)+3C(s)=BaC,(s)+C0(g) 0.50 回答下列问题: 0.35 (1)写出BaC2与水反应的化学方程式 200 300 400 T/℃ (2)已知K。=(Pco)”、K= Po)"(n是C0的化学 105Pa A.逆反应速率:a>b 计量数)。反应I、Ⅱ的gK与温度的关系曲线 B.b点时该反应一定达到平衡 见图1。 C.再向容器Ⅲ中加入适量W,n(X)增大 D.再向容器Ⅲ中充入0.6molX和0.2molZ,Y转 4 反应 100 化率不变 029015852 反应n 6.(2026·湖南长沙检测)在1.0L密闭容器中放入 40 -1823K -24 20 -.1400K 0.10molA(g),在一定温度下进行反应:A(g)一 4 0 B(g)+C(g)△H=+85.1kJ·mol。反应时间(t) 1200 1600 2000 T/K 时间 与容器内气体总压强(p)的数据见下表: 图1lgK与T的关系曲线 图2BaC,的产率与时间的关系曲线 时间t/h 0 12 481620 25 30 ①反应BaC03(s)+4C(s)==BaC2(s)+3C0(g) 总压强p/ 4.915.586.327.318.549.509.529.539.53 在1585K的K。= 100 kPa 回答下列问题: ③两方程式相加得到新的方程式,其化学平衡常 (1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为 数是两反应平衡常数的乘积。 (答出两项措施)。 (2)比较化学平衡常数大小关系的方法 (2)由总压强p和起始压强P。计算,平衡时A的转 ①确定正反应是吸热反应还是放热反应」 化率为 7.已知在密闭容器中发生可逆反应:M(g)+N(g)一 ②判断温度对平衡常数的影响,对吸热反应来说, P(g)+Q(g)△H>0。某温度下,反应物的起始浓 升高温度,平衡常数增大;对放热反应,升高温度,平衡 度分别为c(M)=1mol/L,c(N)=2.4mol/L。回答 常数减小。 下列问题。 ③温度相同,压强不同或初始量不同,同一个化学 (1)若达到平衡后,M的转化率为60%,则N的平衡 反应的平衡常数相等。 浓度是 ,平衡常数K为 4.计算压强平衡常数(K,)的思维流程 (2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为 c(M)=4mol/L,c(N)=amol/L,达到平衡后, 根据“三段式”法计算平衡体系中各物质 第一步 c(P)=2mol/L,则M的转化率为 .N 的物质的量或物质的量浓度 的起始浓度为 计算各气体组分的物质的量分数或体积 本讲要点速记: 第二步 分数 1.化学平衡常数的表达式及注意事项 根据分压计算公式求出各气体物质的分 (1)表达式 第三步→压,某气体的分压=气体总压强×该气体 对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+gD(g), K=(C)·c(D) 的体积分数(或物质的量分数) c"(A)·c"(B) 根据压强平衡常数计算公式代入计算。例 24 (2)三注意:①平衡常数表达式中的浓度必须为 如:N,(g)+3H2(g)一2NH(g),压强平 平衡浓度。②固体和纯液体的浓度视为常数,通常不 第四步 P(NH) 计入平衡常数表达式。③化学平衡常数只受温度的影 衡常数表达式为K= p(N2)·p3(H2) 响,与反应物、生成物的浓度无关。 2.求解平衡常数的思维步骤 5.在恒容密闭容器中,反应物用量的改变对平衡 巧设未 一般情况,设某物质的转化量,当为多反 转化率的影响 知数 应体系时,要设多个物质的转化量 ①若按原比例同倍数增加A和B的 当不玫变反应物用量 量,当m+n=p时,A、B的转化率不 平衡受温度或压强改 巧列三 有时要列出初始量、变化量、平衡量,但有 变;当m+>p时,A、B的转化率增 变影响,向正反应方 大;当m+n<印时,A、B的转化率减小 段式 时只列出变化量可能更为简洁 向移动,反应物的转 ②若只增加A的量,平衡向正反应方 向移动,B的转化率增大,A的转化 化率增大;平衡向逆 巧用关 要充分利用题目告知的某些量或某些量 率减小 反应方向移动,反应 物的转化率减小 系量 之间的关系,或应用守恒,或列方程 列出平衡常数计算式后,未必按部就班计 mA(g)+nB(g)=pC(g) 巧用化 算,有些较为复杂的,可以先化简再计算, aA(g)、=bB(g)+cC(g) 简法 定要注意题目要求保留的位数 若增加A的量,平衡向正反应方向移动,A的转化 3.判断化学平衡常数之间关系的方法 率玫变取决于a、b、c的相对大小: (1)化学平衡常数与方程式书写形式的关系 当a=b+c时,A的转化率不变: 当a>b+c时,A的转化率增大: ①正、逆反应的平衡常数互为倒数。 当a<b+c时,A的转化率减小 ②若化学方程式中各物质的化学计量数都变成n 倍或上倍,则化学平衡常数变为原来的n次幂或」 2 n 温馨提示:复习至此,请完成练案[35 次幂。第35讲化学平衡常数及转化率 :微考点2 4.(1)K1·K2(2)<(3)> 考点一 [解析](2)根据K3=K1·K2,500℃、800℃时,反应③的平衡常数分 别为2.5、0.375;升温,K减小,平衡左移,正反应为放热反应,则有△H< 必备知识·梳理夯实 c(CH30H)·c(H20)0.3×0.15 1.温度化学平衡浓度幂之积浓度幂之积K 0。(3)500℃时,K=2.5,此时Q=cH)·c(002) 0.83×0.1 2.c)·cD) c(C0)·c(H2) 0.88<K3,故反应正向进行,推知(正)>(逆)。 cm(A)·c"(B) c(H20) 5.1)(c0)·c(H,0 【微思考1】 c(C0,)·c(H,) (1)1 (2) (2)吸热(3)700℃(4)等于(5)不 K2 (6)向逆反应方向进行 3.温度 [解析](1)根据化学方程式:C02(g)+H2(g)-一C0(g)+H20(g)可 4.(2)C)·eD 正反应化学平衡逆反应 ,成反位能手黄有发衣越式为人0 。(2)根据题干中 c“(A)·c(B) (3)吸热放热放热吸热 的表格可知,随着温度的升高,平衡常数逐渐增大,说明该反应的正反应 【微思考2】 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)· (1)减小 (2)不处于< c(C0)·c(H20) c(H2)=5c(C0)·c(H20),根据平衡常数表达式K= 【易错辨析】 c(C02)·c(H2)】 (1)×平衡常数表达式中,必须是各物质的平衡浓度。 可知,K=3 =0.6,平衡常数只与温度有关,温度一定,平衡常数为定值, (2)×平衡常数只与温度有关 (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 所以此时对应的温度为700℃。(4)化学平衡常数只与温度有关,与反 放热反应,升高温度,化学平衡常数减小。 应物和生成物的浓度无关,所以只要在830℃条件下,该反应平衡常数 (4)V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 的数值都为1.0。(5)830℃达到平衡,扩大容器容积的瞬间,反应物和 K推断一个可逆反应进行的程度。 生成物的浓度都减小相同的倍数,根据平衡常数表达式K= (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。 c(C0)·c(H20) 可知,反应物和生成物同时改变相同的倍数,Q=K,平 (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: c(C02)·c(H2) 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 c(C0)·c(H20) 为1,两者相等。 衡不够动。(6)1200℃时.0-c(C0,)·c(H),将各物质的浓度代入 (7)×K值只受温度影响,与物质的浓度、压强变化无关。 可得Q=4,而此温度下的平衡常数为2.6,即Q>K,所以该反应向逆反应 (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中 方向进行。 成为人 考点二 (9)×对于给定的化学反应,温度不变,K不变。 必备知识·梳理夯实 (10)×一般情况下,给定反应的化学平衡常数只与温度有关。 【易错辨析】 考点突破·能力提升 (1)×反应物的平衡转化率增大可能是移走生成物或增大反应物浓度等 微考点1 使平衡正向移动,若温度不变,则平衡常数不变。 1,D因该反应中氢气的化学计量数为2,则该反应的平衡常数的表达式(3)V物质的转化率包括非平衡态和平衡态时的转化率。 (2)×根据压强平衡常数和浓度平衡常数表达式可知,二者不一定相等 为K c(CH3OH) ,A项错误;由图像可知,T2>T,T1条件下平衡时:(4)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。 c(C0)·c2(H,) (5)×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 甲醉醇的物质的量比T2时大,则正反应为放热反应,T时的平衡常数比 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 T2时的大,B、C项错误;处于A点的反应体系从T变到T2的过程中,平 减小。 衡向逆反应方向移动,则c(H2)增大,而c(CHOH)减小,达到平衡时 (6)×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 c(H2) :(CH,OH应该增大,D项正确。 转化率诚小,另一种反应物的转化率增大。 考点突破·能力提升 2.D平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,选项A错误;该 反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,该反应的平衡常数减小,选项 微考点1 B错误;对于给定的可逆反应,温度一定时,因K正·K道=1,只有平衡常 1.C根据题表中数据可知,升高温度达到平衡时,丙烯的浓度增大,说明 升高温度平衡向正反应方向移动,即正反应是吸热反应,△H>0,A错误; 数等于1时,其正、逆反应的平衡常数才相等,选项C错误;平衡常数为 K=cc0)·c(H,0) 正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,B错误; c(C0)·cH)的反应,化学方程式为C0,(g)+H,(g)一C0(g+ T:K时,平衡体系中丙烯的浓度为0.50mol·L,起始时丙烷的浓度为 H20(g),选项D正确 3.(1)B(2)C 10:两旋价平责铃化率为0:卡×%50C正 [解析](1)该反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,化学平 确:T2K时,通过题表中数据可以列出“三段式”: 衡常数K减小,曲线Ⅲ代表该反应的化学平衡常数K与温度的关系。 C3Hs(g)=CaH6(g)+H2(g) 0 (2)根据三段式: 起始浓度/(mol·L1)1.00 0 C02(g)+3H2(g)-=CH30H(g)+H20(g》 变化浓度/(mol·L1)0.80 0.80 0.80 起始(mol)1 3 0 0 平衡浓度/(mol·L1)0.20 0.80 0.80 转移(mol)0.5 1.5 0.5 0.5 K=c(C:c(B)_080x003.2.D错误」 平衡(mol) 0.5 1.5 0.5 0.5 e(C3 Hg) 0.20 0.50.5 2.8×108 c(H20)·c(CH3OH 22 [解析]根据方程式可知,该温度下反应的平衡常数K= ≈0.59 c(C02)·c3(H2) c2(H20) (4.0×10-3)2 c2(H,s)·c(s0,)(2.0x10)2x5.0x105=8x10。 -626 微考点2 0.25+0.2 3.B1~4min(实线)内,氢气的物质的量改变量为3.7mol,二氧化碳的改 2 器Ⅲ中充入0.6molX和0.2molZ,Q ,Q=K,平衡 变量约为1,23ml.则(c02)约为3m0.205m·L·mi 0.75+0.6×(1.5\ 2 2 A错误;该条件下的实线对应平衡时氢气的物质的量为2mol,列“三段! 不移动,Y的转化率不变,D正确 式”: !6.(1)升高温度;降低压强(2)94.1% C02(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) [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 开始量/mol6 8 0 0 求解: 变化量/mol2 6 2 2 A(g)==B(g)+C(g) 平衡量/mol4 2 2 2 始态:Po 0 0 平衡时的总压强为0m侧 ×35MPa=25MPa,K, 反应:Po·a(A)Po·a(A)Po·a(A)) 14 mol 终态:PoPo·a(A)Po·a(A)P0·a(A) (合5N(合 2x25 MIPa p=Po-P·a(A)+P0·a(A)+Pb·a(A)=Po+Po·a(A),求得a(A)= =0.02MPa2,B正确;该反应是放热 (仁-)x10%:25h时反应已平衡:a()=(?品-)x10% (x25Mx(合25Mp 、po 94.1%。 反应,要变成随线,达到平衡所需时间变短,说明反改速坐增大,达到平7.(1)18mL弓 (2)50%6mol/L 衡时氢气的物质的量变大,说明平衡逆向移动,则可能的条件是升高温! 度,但不能是加人催化剂,如果加人催化剂,达到平衡时氢气的物质的量 [解析](1)根据题意,列三段式 不变,C错误:该反应的正反应是气体体积诚小的反应,气体的总质量不 M(g)+N(g)=P(g)+Q(g) 变,气体的物质的量减小,气体的摩尔质量增大,当气体的平均摩尔质量 起始/(mol/L)12.400 一定时,说明反应达到化学平衡状态:气体的总质量不变,容器的容积不 转化/(mol/L)0.60.6 0.60.6 变,密度始终不变,因此当密度一定时,不能说明反应达到化学平衡状 平衡/(mol/L)0.41.8 0.60.6 态,D错误。 0.6×0.61 N的平衡浓度为1.8mol/L,平衡常数K 4.(1)BaC2+2H20—Ba(0H)2+HC=CH↑ 0.4×1.82 (2)①106②105103 (2)根据题意,列三段式 (3)①Ba0②反应在达到平衡前是匀速进行的容器中只有反应Ⅱ: M(g)+N(g)==P(g)+Q(g) 起始/(mol/L) 4 Ba0(s)+3C(s)一一BaC2(s)+C0(g),反应条件为恒温1823K、恒压,且 00 转化/(mol/L) 22 2 2 该反应只有C0为气态,据K=可知,C0的压强为定值,所以化学 平衡/(mol/L) a-2 2 2 105Pa a(M)=2 mol/L 100%=50%,温度不变,平衡常数不变,K=2xa-2) 2×2 反应速率不变 4 mol/L [解析](I)Ba、Ca元素同主族,所以BaC2与水的反应和CaC2与水的 反应相似,发生反应的化学方程式为BaC2+2H20一Ba(0H)2+ 2,解得a=6,即反应物N的起始浓度为6moWL. HC=CH↑。(2)①反应I+反应IⅡ得BaC03(s)+4C(s)一BaC2(s) 第36讲化学反应的方向与调控 3C0(g),所以该反应的平衡常数K=K1·K三(0心 ,由图1可 知,1585K时K1=1025,K1=1015,款K=K1·K1=(10Pa Pco 考点一 必备知识·梳理夯实 1025x1015=10,得出p2=10x(105Pa)3=1016Pa3,则K,=(Pm)3=2.(1降低焓变 1016Pa3。②由图1可知,1320K时反应I的K,=10°=1,根据反应I (2)混乱混乱增大>增加熵增熵变 得出K1=Po) =1,所以p2o=(103Pa)2,即p0=103Pa;若将容 【微思考1】 105Pa/ ①②③ 器容积压缩到原来的了,由于温度不变、平衡常数不麦,固此重新建立 (3)焓变熵变能平衡不能>> 【微思考2】 平衡后pco不变,即pco=l03Pa。(3)①由图2可知,1400K时,BaC2 (1)②③(2)能 的产率为0,即没有BaC2,而实验表明BaCO3已全部消耗,所以此时反应【易错辨析】 体系中含Ba物种只有BaO。②图像显示,1823K时BaC2的产率随时(1)×吸热反应在高温下且△S>0时,能自发进行。 间由0开始呈直线增加到接近100%,说明该反应速率为一个定值,即速!(2)×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。 率保持不变;1400K时碳酸钡已全部消耗,此时反应体系的含钡物种只:(3)×反应能否自发进行不只与反应的吸、放热有关 有氧化钡,即只有反应Ⅱ:Ba0(s)+3C(s)==BaC2(s)+C0(g),反应条:(4)V(NH4)2C03自发分解,是因为生成C02和NH3,使熵值增大a 件为恒温1823K,恒压,且该反应只有C0为气态,据K=0可知,C0 (5)×用焓判据(△)和熵判据(AS)的判断比较片面,用吉布斯自由能判 105Pa 断依据比较准确。 的压强为定值,所以化学反应速率不变。 ;(6)V2N0(g)+02(g)—2N02(g)该反应气体减小,所以嫡减小,根据 微考点3 △G=△H-T△S<0自发,则△H<0,并且低温更有利于自发进行。 5.Db点温度高,且产物物质的量多,逆反应速率是b>a,A错误;根据图(7)V该反应是熵变增大的反应,AS>0:反应是吸热反应,焓变大于0, 中信息,由于b点相对于a点温度高,反应速率大,n(X)减小,说明相同: △H>0,高温条件下△H-T△S<0,可自发进行。 时间反应进行程度大,但反应不一定达到平衡,B错误;根据图中信息,c (8)V(9)V 点相对于b点,(X)增大,该反应是放热反应,说明©点反应一定达平(10)×焓变和嫡变都与反应的自发性有关,但是判断一个反应能否自发 衡,W为固体,加人适量W,平衡不移动,n(X)不变,C错误;c点时X为 进行需要复合判据。 0.25 考点突破·能力提升 2 0.75mol,则Y为1.5mol,Z为0.25mol,K ,此时再向容 微考点1 0.15 /1.5 :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 2 :量降低,表现为放热反应较易进行。 627

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第35讲化学平衡常数及转化率-【衡中学案】2027年高考化学一轮总复习学案
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第35讲化学平衡常数及转化率-【衡中学案】2027年高考化学一轮总复习学案
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