2025版新教材高中化学第2章化学反应速率与化学平衡第2节化学平衡第2课时化学平衡常数二化学平衡的相关计算学生用书新人教版选择性必修1

二、化学平衡的相关计算可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为VL的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为amol、bmol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mxmol。1．计算模型——“三段式”法mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始量/molab00转化量/molmxnxpxqx平衡量/mola－mxb－nxpxqx2．思维模型——三步骤(1)巧设未知量，列全三段式：找已知量，设转化量(若由已知量能列三段式就不必设量)。(2)抽提关键量，找准关系式：依据转化量之比等于_化学计量数__之比或关键量列等式关系。(3)解答设问题，求解问题项：依据求解量，计算问题项。3．常见的计算量(1)平衡常数K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,V)))p·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qx,V)))q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a－mx,V)))m·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b－nx,V)))n)。(2)平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。(3)平衡时A的转化率：α＝eq\f(mx,a)×100%，A、B的转化率之比为α(A)α(B)＝eq\f(mx,a)eq\f(nx,b)。(4)平衡时A的体积分数：φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋p＋q－m－nx)×100%。(5)平衡时和起先时的压强之比：eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)。(6)生成物产率＝eq\f(该物质实际产量,该物质理论产量)×100%。正｜误｜判｜断(1)化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度。(√)(2)化学方程式中化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数不会发生变更。(×)(3)化学平衡常数越大，反应物的转化率也越大。(×)深｜度｜思｜考1.反应物的转化率增大，平衡常数确定增大吗？提示：不愿定；在确定温度下，对于一个反应可以通过变更外界条件增大反应物的转化率，但因温度不变，平衡常数也不变。2．对于常温下的反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，若已知反应物的起始浓度和常温下的平衡常数，可不行以计算平衡时反应物的转化率？提示：可以。可依据反应物的起始浓度和平衡常数计算平衡时的浓度，然后依据反应物的变更量可求出其转化率。应｜用｜体｜验1.在800℃时，体积为1升的密闭容器中，下列可逆反应达到化学平衡状态：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，已知CO和H2O(g)的初始浓度均为0.01mol·L－1时，H2平衡浓度为0.005mol·L－1。若此时再加入0.02mol·L－1的H2O(g)，重新达到平衡时，H2平衡浓度为(B)A．0.025mol·L－1 B．0.0075mol·L－1C．0.005mol·L－1 D．0.015mol·L－1解析：两次反应的温度相同，所以平衡常数不变，据此可以求出结果：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)初始(mol·L－1)0.010.0100转化(mol·L－1)0.0050.0050.0050.005平衡(mol·L－1)0.0050.0050.0050.005此时K＝eq\f(cCO2cH2,cCOcH2O)＝1，又加入0.02mol·L－1H2O(g)后：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)初始(mol·L－1)0.0050.0250.0050.005转化(mol·L－1)xxxx平衡(mol·L－1)0.005－x0.025－x0.005＋x0.005＋x此时K＝eq\f(cCO2cH2,cCOcH2O)＝eq\f(0.005＋x0.005＋x,0.005－x0.025－x)＝1，解得x＝0.0025mol·L－1，此时氢气的浓度为0.005＋x＝0.0075mol·L－1，故选B。2．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，反应物的初始浓度分别为c0(M)＝1mol·L－1，c0(N)＝2.4mol·L－1；达到平衡后，M的平衡转化率为60%，此时N的平衡转化率为25%；(2)若反应温度不变，反应物的初始浓度分别为c0(M)＝4mol·L－1，c0(N)＝amol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2mol·L－1，a＝_6__。解析：(1)依据题意：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)初始浓度/(mol·L－1)12.400转化浓度/(mol·L－1)0.60.60.60.6平衡浓度/(mol·L－1)0.41.80.60.6N的平衡转化率为eq\f(0.6mol·L－1,2.4mol·L－1)×100%＝25%，