3.2 化學(xué)平衡（5化學(xué)平衡的計(jì)算）【歸納與整理】一、化學(xué)平衡常數(shù)-平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量濃度之間的限制關(guān)系1概念在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到 時(shí)，生成物 與反應(yīng)物 的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)），用符號(hào) 表示。2表達(dá)式對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)在一定溫度條件下達(dá)到平衡時(shí)：K= 3平衡濃度只寫(xiě)濃度可變的溶液相和氣相，純固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì)不寫(xiě)入（濃度視為1）：CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K Cr2O72 ( aq ) + H2O ( l ) 2 CrO4 2 ( aq ) + 2 H+ ( aq ) K 4K的意義平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行的最大程度（即反應(yīng)限度）的特征值，一般可認(rèn)為，K越大，表示化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成物濃度對(duì)反應(yīng)物濃度的比值越大，也就是反應(yīng)進(jìn)行的程度越大；反之，K越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小。一般地說(shuō)，KK 時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了。F2 + H2 2HF K=6.51095Cl2 + H2 2HCl K=2.571033Br2 + H2 2HBr K=1.911019I2 + H2 2HI K=8.671025影響K的因素濃度壓強(qiáng)催化劑溫度 放熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)_(“變大”、“變小”) 吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)_(“變大”、“變小”)6平衡常數(shù)K的表達(dá)（1） 化學(xué) 計(jì)量數(shù)擴(kuò)大 2 倍， K N2 + 3 H2 2 NH3 K= 1/2 N2 + 3/2 H2 NH3 K= （2）互逆反應(yīng)，其平衡常數(shù) 2NO2N2O4 K= N2O42NO2 K= （3）反應(yīng)方程式相加 ( 減 )，平衡常數(shù)相 NH4INH3 + HI K1= 2HIH2 + I2 K2= 2NH4INH3 + I2 + H2 K3= （4）用實(shí)際參加反應(yīng)的粒子進(jìn)行表達(dá)Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO K= 7平衡常數(shù)K的應(yīng)用（1）判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度（2）判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡若用起始時(shí)各物質(zhì)濃度冪之積的比值（用Q表示）與K比較，可判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向。當(dāng)Q=K時(shí)，可逆反應(yīng) ；當(dāng)QK時(shí)，可逆反應(yīng) ；當(dāng)QK時(shí)，可逆反應(yīng) 。二、平衡轉(zhuǎn)化率某個(gè)指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率= 三、化學(xué)平衡計(jì)算化學(xué)平衡計(jì)算三步曲mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)n起始/mol a b c dn變化/mol mx nx px qxn平衡/mol a-mx b-nx c+px d+qx【例1】已知在800K時(shí)，反應(yīng)： CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g) 若起始濃度c(CO) = 2molL-1，c(H2O) = 3molL-1，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，如果將H2O的起始濃度加大為6 molL-1，試求此時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。【基本練習(xí)】 轉(zhuǎn)化率有關(guān)的計(jì)算1將1mol氣體A和3mol氣體B在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A(g) + 3B(g) 2C(g) （H0）。達(dá)到平衡時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率為50%，則A的轉(zhuǎn)化率為 A 25% B 30% C 40% D 50%2將2mol氣體A和3mol氣體B在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A(g)+3B(g) 2C(g) （H0）。達(dá)到平衡時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率為50%，則A的轉(zhuǎn)化率為 A 25% B 30% C 40% D 50%3在一定條件下進(jìn)行的合成氨反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為25%，而H2的轉(zhuǎn)化率為37.5%。則起始時(shí)N2和H2的物質(zhì)的量之比為： A 11 B 12 C 13 D 214在一定溫度下，在密閉容器中使NO2分解，2NO2 2NO + O2，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來(lái)的1.4倍，則NO2的分解率為 A20% B40% C50% D80%5在一密閉容器中，用等物質(zhì)的量的A 和B 發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+ 2B(g) 2C(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若混和氣體中A 和B 的物質(zhì)的量之和與C 的物質(zhì)的量相等。則這時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為 A40% B50% C60% D70%6X、Y、Z為三種氣體，把a(bǔ) mol X 和 b mol Y充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：X + 2Y 2Z，達(dá)到平衡時(shí)，若它們的物質(zhì)的量滿足n（X）+ n（Y）= n（Z），則Y的轉(zhuǎn)化率為 A B C D7如右下圖所示兩個(gè)等體積的容器，A為恒壓容器，B為恒容容器。在相同溫度下，分別將1 mol N2 和3 mol H2 混合氣體充入A、B容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)+3 H2 (g) 2NH3 (g)； H=-92.4 kJ/mol 。保持溫度不變，A、B容器中的反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)。平衡時(shí)，A容器中氣體體積為起始時(shí)的4/5，平衡狀態(tài)記為P。試回答下列問(wèn)題：(1) 平衡時(shí)A容器中NH3 的體積分?jǐn)?shù)是 。若要使B容器中NH3 的體積分?jǐn)?shù)與 A容器中相同，可采取的措施是 。(2) 若保持溫度不變，向B容器中補(bǔ)加c mol NH3 ，再次達(dá)到平衡時(shí)，A、B兩容器中壓強(qiáng)恰好相等，則c= 。(3)若保持溫度不變，開(kāi)始時(shí)向容器A中加入a mol N2 、b mol H2和c mol NH3 ，要使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，且達(dá)到平衡后各氣體的物質(zhì)的量與原A平衡狀態(tài)P相同，則起始時(shí)，c的取值范圍是 。(4)若保持溫度不變，開(kāi)始時(shí)向容器B中加入a mol N2 、b mol H2 和 1 mol NH3 ，平衡時(shí)，測(cè)得放出的熱量為23.1 kJ，NH3 的體積分?jǐn)?shù)與A容器平衡狀態(tài)P相同，則a + b 的值是 。 化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算1在某一容積為2L的密閉容器內(nèi)，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng)：H2(g)I2(g) 2HI(g)；H、=或）；在圖3中畫(huà)出壓強(qiáng)為2 MPa時(shí)，CH4平衡含量與水碳比之間關(guān)系曲線。（4）工業(yè)生產(chǎn)中使用鎳作催化劑。但要求原料中含硫量小于510-7%，其目的是_。參考答案:1【解析】D2【解析】A3【解析】B4【解析】D5【解析】A6【解析】B15【解答】(1)25% 增加N2、H2或降低溫度 (2) 0.5 (3) 0.8c2 (4) 5.5 化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算1【解析】本題為05上海高考題25（1）K = （2）0.167mol/Lmin（3） 減小c f（4）見(jiàn)