备战高考化学冲刺押题(高考热点)系列-专题08-化学平衡常数解题策略

1、备战2022高考化学冲刺押题高考热点系列专题08化学平衡常数解题策略化学平衡常数与化学平衡及其影响因素的关系是高考命题的趋势之一。化学平衡常数的引入，对判断 化学平衡移动方向带来了科学的依据。平衡常数是表征反响限度的一个确定的定量关系，是反响限度的最 根本的表现。平衡常数的使用，从定量的角度解决了平衡的移动。一、化学平衡常数可逆反响到达化学平衡状态后，正反响速率等于逆反响速率，反响混合物中各组成成分的含量保持不 变，即各物质的浓度保持不变。此时：生成物浓度的幕次方乘积与反响物浓度的幕次方乘积之比是常数， 化学上把这一种常数称为化学平衡常数。在一定温度下，可逆反响无论从正反响开始还是从逆反响开始

2、，无论反响混合物的起始浓度是多少， 当反响到达平衡状态时，生成物浓度的幕次方乘积与反响物浓度的幕次方乘积之比是常数，这个常数叫化 学平衡常数，用 K表示。化学平衡常数的计算公式为:对于可逆反响：mAg+ nBg: pCg+ qDgc(c)pc(D)qC(A) C(B)说明:1、化学平衡常数K表示可逆反响进行的程度。1化学平衡常数 K只针对到达平衡状态的可逆反响适用，非平衡状态不适用。2化学平衡常数 K的表达式与可逆反响的方程式书写形式有关。3K值越大，表示反响进行的程度越大，反响物转化率或产率也越大。4K值不随浓度或压强的改变而改变，但随着温度的改变而改变。5一般情况下，对于正反响是吸热反响的

3、可逆反响，升高温度，K值增大；而对于正反响为放热反应的可逆反响，升高温度，K值减少。2、由于固体浓度为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。3、由于水的物质的量浓度为一常数55.6 mol L 一，因平衡常数已归并，书写时不必写出。4、对于同一可逆反响，正反响的平衡常数等于逆反响的平衡常数的倒数，即：?正=1/K逆。二、有关化学平衡的计算：可逆反响在一定条件下到达化学平衡：mA g+ nB g:pC g+ qD g起始1 mol/Lab00转化1 mol/Lx n/mxp/mx q/mx平衡mol/La x b n/mxp/mx q/mx平衡时：A的转化率=x/ax 100%说明：1、对于同

4、一条件下，同一时间内的可逆反响，参加反响的各物质的物质的量之比与方程式前面的系数成正比，由于可逆反响是在一定的容器中进行的，因此，反响所消耗或生成的物质的物质的浓度之 比也等于方程式前面的系数比。但平衡时的物质的量或浓度与方程式前面的系数没有关系。2、化学平衡中的反响速率是指单位时间内反响物或生成物浓度的变化值，而不是平衡时的浓度。而 平衡时的平衡常数，那么是指可逆反响到达平衡时，生成物的物质的量浓度的幕次方乘积与反响物浓度的幕 次方乘积的比值，两者计算要求不同。3、可逆反响中平衡浓度、起始浓度和变化浓度之间存在以下关系：起始物的物质的量等于该物质变 化的物质的量与平衡时的物质的量之和，假设在

5、一定体积的容器中，那么起始浓度等于平衡浓度与变化浓度 之和。4、平衡转化率是指到达平衡时反响物消耗的物质的量与原有总物质的量之间的比值，当反响物的起 始物质的量与方程式前面的系数成正比时，各物质的转化率也相同，否那么不一样。5、平衡时的产率是指实际得到的产物的产值与理论值之间的比值。理论值是指某种反响物完全消耗时所能得到的产物的最大值。6、 由于可逆反响一段时间后到达平衡状态，因此，可逆反响不能进行完全，产物的产值应该在0 理 论值之间，不可能为 0，同样也不可能完全转化。例1. CO的中毒是由于CC与血液中血红蛋白的血红素局部反响生成碳氧血红蛋白：CCF HL O 2 f Q+ Hb CC实

6、验说明，HbCO的浓度即使只有 HL-O2浓度的2%也可造成人的智力损伤。抽烟后，测得吸入肺部 的空气中CO和C2的浓度分别为106molL1和10_2molL1,并37C时上述反响的平衡常数 K= 220, 那么，此时Hb?C O的浓度是HTO2的浓度的多少倍？解析：根据平衡常数的概念和计算公式:p qC(C) C(D) m nC(A) C(B)生成物浓度的幕次方乘积与反响物浓度的幕次方乘积之比是常数，可得:(Hb CC)C(O2)(Hb C2)C(CO)又因为：肺部的空气CO和C2的浓度分别为106molL1和102mol L 1，那么:cKC(Hb C2)C(CO)(Hb CC)C(O2

7、)2C(Hb CO) 106 220C(H b O2) 10那么有：CHbcO： CHb。2=2.2%答案：H?CO的浓度是耳O2例2.现有反响：CC气+ O气CO气+ Hz气放热反响；在 850C时，K= 1。1假设升高温度到 950C时，到达平衡时 K_ _l填“大于、“小于、或“等于2850C时，假设向一容积可变的密闭容器中同时充入，2O, 2和xmolH2，那么：当时，上述反响向填“正反响或“逆反响方向进行。假设要使上述反响开始时向正反响方向 进行，那么x应满足的条件是_ _。3在850C时，假设设x = 5.0和，其它物质的投放量不变，当上述反响到达平衡后，测得H的体积分数分别为a%

8、 b%那么aL 填“大于、小于或等于解析：化学平衡常数不随浓度或压强的改变而改变，只随温度的改变而改变。1对于 CO气+ HO气一:CO气+ 气，正反响为放热反响，升高温度平衡逆向移动，生成物 的浓度减小，反响物的浓度增大，根据平衡常数的计算公式可知，K变小，即小于1。2K qCOCH$呷旳在一容积可变的密闭容器中同时充入，2O, 2和xmolH2，当时，那么有：K= 5X 1/3 X 1> 1,此时生成的浓度偏大，而在同一温度下平衡常数保持不变，那么必然随着反响的进行，生成物的浓度降低，平衡逆向移 动。假设要使平衡正向移动，那么有：K= xx 1/3 X 1 v 1,即x v 3时，可

9、使平衡正向移动。3可逆反响在一定条件下到达化学平衡：当时CO气+ H?O气一CQ气+ H?气起始1mol/L1315转化1mol/Lxxxx平衡1mol/L1 x 3 x1 + x5 + x那么有:x2/ 1 - x3 x= 1 ,解得x =1/5，那么氢气的体积分数为a% Hb% 5+ x/10 = 40%同理可得：当 x = 6.0 , b%= 52.9%答案：1K小于1;2当时，平衡逆向移动；x V 3时，可使平衡正向移动。3时，a%= 40% x = 6.0 , b%= 52.9%,即卩 av b。1: 3，压强为160atm,从合成塔出来的例3.在合成氨过程中，进入合成塔的氮气和氢气

10、的体积比为 混合气体中氨的体积分数为25%求：1从合成塔出来的气体中氮气和氢气的体积比是多少？2从合成塔出来的气体的压强是多少?Na +解析：同涓同压下,任何气体的弹积比蒔于物质刖童之比，那么根摇平衝常救囲计算公式I2NH1起始转化平衡<L)那么有2z/4-2k =25%, it =0.4,那么从會成唐出来的气体中氮气和氢气的体积比穴h1盂；3 乐1；乳在一定温度和眶积固定的容器中，气体的压号蚤比諄于物质的量之比，那么有;答案：从F.衍円=&/(4一眈h=4/3.2, P B=128atnu合成塔出来的气体中氮气和氢气的体积比为：1: 3;从合成塔出来的气体的压强是128atm。

11、例4.在一定温度下，将 100mL氢气和氮气的混合气体充入密闭容器中进行反响，到达平衡时维持温 度不变，测得混合气体的密度是反响前的倍，平均分子量为，那么到达平衡时氮气的转化率为多少？解析：在同温同压下，反响前后的气体的总质量保持不变，那么混合气体的密度与体积成反比。设混合气体中氮气的体积为a，那么氢气的体积为：100 a,那么有Nb + 3H22NH起始La100 a0转化Lx3x2x平衡Lax 100 a 3x2x那么有：P 前/ p 后=V前/V 后；100/ 100-2x= 1.25 , x = 10mL又同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比，那么有：混合气体的相对分子质量等于混合

12、气体的总质量与混合气体的总物质的量之比，那么有：混合气体的总 质量=28a+ 2 100- a，那么有：28a + 2 100 a /100 2x = 15.5，可得:a = 40 mL贝氮气的转化率为：10/40 = 25%答案：氮气的转化率为25%【考点再现】一、考查化学平衡常数表达式的书写在一定温度下，当一个可逆反响到达化学平衡时，体系内所有反响物和生成物的浓度保持不变，所以生成物浓度幕以其化学计量数为幕之积与反响物浓度幕之积的比值就是一个常数，叫做该反响的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号 K表示。以反响：mA g+nB gpC g+qD g为例， K = cP(C)平衡？cq(D)平

13、衡。cm(A)平衡?cn(B)平衡1 由于固体或纯液体的浓度是一常数，如果有固体或纯液体参加或生成，那么表达式中不能出现固体或纯液体；稀溶液中进行的反响，如有水参加反响，由于水的浓度是常数而不必出现在表达式中；非水溶液中进行的反响，假设有水参加或生成，那么应出现在表达式中。例如：1CaCO s- -CaO s+CO gK=c CO23Fes+4H2Og-" FesChs+4HbgK =c4(h2) / c4(H2O)3CqO2- l+HOI2CrO42-I+2H+IK =c2(Cr。2)?c2(H)c(Cr2。2 )4CHCOOHI+HOCHCHI-CHCOOCCHI+H2O Ik=

14、 c(CH3COOCH 2CH3)?c(H2O)c(CH 3COOH ) ?c(CH 3CH2OH )2 表达式与化学计量数一一对应，方程式中化学计量数不同，表达式就不同；可逆反响中，正反2c2(NH3)应的表达式与逆反响的表达式互为倒数。例如：K c(N2)?c3(H2)K= c(N2)?c3(H2)1Nt g+3H2 g - 2NH3 g2/(NH3)K3_ 1 c(NH3)22NHgN2g+3H2g31/2N2g+3/2H2g- _NHg_c空(N2)?L(H2)同一温度下，K1、K2、K3的数值都固定但相互之间不相等，显然，K =丄，K3=/K 。K2二、考查化学平衡常数的意义1 在一

15、定条件下，某可逆反响的K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正反响进行的程度越大，即该反响进行得越完全，反响物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。2. 当K>105或K<105时，该反响就根本进行完全，一般当成非可逆反响；而K在105105之间的反响被认为是典型的可逆反响。3. K值大小只能预示某可逆反响向某方向进行的最大限度，但不能预示反响到达平衡所需要的时 间。三、考查化学平衡常数的影响因素1 平衡常数K只受温度影响，既与任何一种反响物或生成物的浓度变化无关，也与压强的改变无 关；由于催化剂同等程度地改变正逆反响速率，故平衡常数不受催化剂影响。2 .任何可逆

16、反响，当温度保持不变，改变影响化学平衡的其它条件时，即使平衡发生移动，K值不变。3 其它条件不变时，假设正反响是吸热反响，由于升高或降低温度时平衡向正或逆反响 方向移动，K增大或减小；假设正反响是放热反响，由于升高或降低温度时平衡向逆或正 反响方向移动，K减小或增加；所以温度升高时平衡常数可能增大，也可能减小，但不会不变。四、考查化学平衡常数的简单计算例1.在800K时，反响：C0 g+ H2Og- - CO2 g+ H2 g，假设起始浓度 cCO =2mol/L , c HO =3mol/L，反响到达平衡时，CO转化成CO的转化率为60%假设将H2O的起始浓 度加大为6mol/L，试求CO转

17、化为CO的转化率。解析：此题考查平衡常数表达式、有关计算及应用。先由第一次平衡时 CO的转化率可求平衡时各物质的浓度：c CO =0.8mol/L , c HO=1.8mol/L , cCO=1.2mol/L , c H2=1.2mol/L ；再由此求K值：K=1.21.20.81.8假设第二次平衡时，CO的转化浓度为x，那么起始浓度mol/LCOg丰 H2Og-CQ g+ H2 g2 6 00转化浓度mol/Lxxxx平衡浓度nol/L2 X 6XXX由于温度不变，平衡常数不变，那么(2x)?(6 x)2mol / L故 CO的转化率为：1.5mol/L X 100%=75%例2、 现有反响

18、：C0< +出0气 CQ气+ H2气放热反响；在 850C时，K= 1。1假设升高温度到 950C时，到达平衡时 K_ l 填“大于、“小于、或“等于2850C时，假设向一容积可变的密闭容器中同时充入，20, 2和xmolH2，那么：当时，上述反响向填“正反响或“逆反响方向进行。假设要使上述反响开始时向正反响方向进行，那么x应满足的条件是。解析：化学平衡常数不随浓度或压强的改变而改变，只随温度的改变而改变。1对于 CO气+ H2O气 'CO气+出气，正反响为放热反响，升高温度平衡逆向移动，生成物的浓度减小，反响物的浓度增大，根据平衡常数的计算公式可知，K变小，即小于1。2CCOC

19、HCCOCHO在一容积可变的密闭容器中同时充入，2O, 2和xmolH2，当时，那么有：K= 5X 1/3 X 1> 1,此时生成的浓度偏大，而在同一温度下平衡常数保持不变，那么必然随着反响的进行，生成物的浓度降低，平衡逆向移 动。假设要使平衡正向移动，那么有：K= xx 1/3 X 1 v 1,即x v 3时，可使平衡正向移动。答案：1K小于1;2当时，平衡逆向移动；x v 3时，可使平衡正向移动。例3. CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素局部反响生成碳氧血红蛋白：COF HL O 2 f Q+ H CO实验说明，CO的浓度即使只有 Hb-O2浓度的2%也可造成人的智力损伤。

20、抽烟后，测得吸入肺部 的空气中CO和Q的浓度分别为106molL1和10_2molL1,并37C时上述反响的平衡常数 K= 220, 那么，此时Hb?C O的浓度是 HO2的浓度的多少倍？解析：棍据平衡常数的紙念和计算公式占=生咸物浓庭的黑谀芳乘积写良应物浓度的需次方乗积之比是常数，可得:勺禹产(8)又因为；肺部的空气CO和為的浓度分别3tl IOboI L_l Bl IOboI 那么:K 皂OUS卢Qd 知心)10 2 =曲。聪殆勺呦啦sLO"贝II耳：匚耳ny匸貝q)三2. 2%答案：f?CO的浓度是 气021： 3，压强为160atm,从合成塔出来的例4.在合成氨过程中，进入合

21、成塔的氮气和氢气的体积比为混合气体中氨的体积分数为 25%求：1从合成塔出来的气体中氮气和氢气的体积比是多少？2从合成塔出来的气体的压强是多少?解析：同温同压下，任何气体的体积比等于物质的量之比，那么根据平衡常数的计算公式：有:N23H2 -2NH起始L1转化Lx3x2x平衡L1 x3 3x2x那么有 2x/ 4 2x=25% x = 0.4，那么从合成塔出来的气体中氮气和氢气的体积比为：1 x： 33x= 1: 3。在一定温度和体积固定的容器中，气体的压强比等于物质的量之比，那么有：P 前/P 后=4/4 2x； 160atm/P 后=4/3.2 , P 后=128atm。答案：从合成塔出来

22、的气体中氮气和氢气的体积比为：1: 3;从合成塔出来的气体的压强是128atm。例5.在一定温度下，将 100mL氢气和氮气的混合气体充入密闭容器中进行反响，到达平衡时维持温度不变，测得混合气体的密度是反响前的倍，平均分子量为，那么到达平衡时氮气的转化率为多少？解析：在同湼同压下.反响前后的气弥的总质重保持不变，那么混台气体的密度与如积咸反比-设混合气陳中氮气的廉积汽/那么氢气的障积天h 100-3,那么有，oiLN2+3H2x 2NH3起始La100-a0转化Lx 3x 2x平衡La x 100 a-3x 2x那么有：p 前/ 卩后=V前/V 后；100/ 100 2x= 1.25 , x

23、= 10mL又同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比，那么有：混合气体的相对分子质量等于混合气体的总质量与混合气体的总物质的量之比，那么有：混合气体的总质量=28a+ 2 100 a，那么有：28a + 2 100 a /100 2x = 15.5，可得：a = 40 mL那么：氮气的转化率为：10/40 = 25%答案：氮气的转化率为25%【专题测试】1、 在某温度下，可逆反响mAg+ nBg一 pCg+ qDg的平衡常数为 K以下说法正确的选项是 A. K越大，到达平衡时，反响进行的程度越大B. K越小，到达平衡时，反响物的转化率增大C. K随反响物浓度的改变而改变D. K随温度的改变而

24、改变2、 在一密闭容器中，aAg bBg达平衡后温度保持不变，将容器体积增加一倍，当到达新的平衡时，B的浓度是原来平衡时浓度的60%贝9:A.平衡向正反响方向移动了B. 物质A的转化率减少了C. 物质B的质量分数增加了D. a > b2Q气体通入体积为5L的真空密闭容器中， 立即出现棕色，反响进行到2s时，浓度为0.02mol/L，在60s时，体系已到达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍，以下说法正确的选项是A.前2s，以N2Q的浓度变化表示的平均反响速度为0.01mol/ L sC.在平衡体系内含NbQ4D.平衡时，如果压缩容器体积，那么可提高20的转化率4、在一密闭容器中，等物质

25、的量的X和Y发生如下反响：Xg+2Yg2Zg，反响到达平衡时，假设混合气体中X和Y的物质的量之和与 Z的物质的量相等，贝y X的转化率为A. 10%B、50%C、60%D、70%5、 在一密闭的容器中， 将一定量的NH加热使其发生分解反响：2NHg三三Ng+ 3fg，当到达平衡 时，测得25%勺NH3分解，此时容器内的压强是原来的6、 在一定温度下，将ImolCO和1mol水蒸气放入一固定容积的密闭容器中， 发生反响COg+ HzOg=i COg+ H2g，达平衡状态后，得到CO0.6mol ;再通入0.3mol水蒸气，到达新的平衡状态后， CO的物质 的量可能是7、 将0.4molA气体和2

26、molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反响：2Ag+ B g .一 L，现有以下几种说法： L s L s 2s时物质A的转化率为70% L其中正确的选项是A、B、C、D、8、 在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和5L气体Q,在一定条件下发生反响：2Rg+ 5Qg4Xg+ nYg，反响完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来的87.5%，那么化学方程式中的n值是A、2B、3C、4D、59、某容器中参加N2和H2,在一定条件下，N2+2NH3,到达平衡时N2、H2、NH的浓度分别是3mol/L、4mol/L、4mol/L，那么反响开始时H?的浓度是10、 以下反响的平衡常数：g

27、+ SS一 fSg K1S S+ Q g I SO g冷那么反响Hg+ SQg一 C2g+ HS g的平衡常数是A、K+K2BKi-冷 C 、KiX K2D 、K/K211、 有可逆反响 2A g+ 2B g二2Cg+ Dg1该反响的化学平衡常数的表达式可表示为：。2该反响选用了一种适宜的催化剂，发现反响温度在100 C400 C的范围内，每高10 C,反响速度为原来的3倍，在400C450 C时，每高10C，反响速度却约为原来的10倍，而温度高于 450C时，反响速度却约为原来的 3倍，假设其它反响条件不变，试分析造成这种现象的原因3假设该反响在固定容积的密闭容器中进行，并保持温度不变。往容器里充入等物质的量的A、B两种气体物质，反响进行 5min后，试推测容器内的压强可能发生的变化。填正确的字母编号A、增大B、减小C不变其理由是。4假设该反响在恒温下进行并已达平衡，再维持温度不变，将压强由100kPa增大到500kPa平衡发生了移动，但却发现平衡向左移动，你是否疑心勒夏特列原理对平衡系统的普遍适用性？ ;试写出你的分析理由12、平衡常数K的数值大小是衡量化学反响进行程度的标志，在25C时